Nhom2 Thiết kế mạch cộng hai số nhị phân 4 bít, hiển thị kết quả trên LED 7 thanh
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.36 MB, 40 trang )
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
TRƯỜNG CƠ KHÍ – Ơ TƠ
----------------------
BÀI TẬP LỚN
MƠN HỌC KỸ THUẬT XUNG SỐ
Giáo viên hướng dẫn: Hà Thị Phương
Sinh viên thực hiện:
HÀ NỘI 2023
1
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................3
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI ................................................................4
1.1 Giới thiệu chung ...............................................................................................4
1.1.1 Phân tích đề tài ..........................................................................................4
1.1.2 Đối tượng nghiên cứu ...............................................................................4
1.1.3 Nội dung nghiên cứu .................................................................................4
1.1.4 Mục đích nghiên cứu .................................................................................5
1.1.5 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài ...................................5
1.2 Tổng quan về mạch Logic ...............................................................................6
1.2.1 Khái niệm cơ bản về mạch Logic .............................................................6
1.2.2 Các bước thiết kế mạch.............................................................................6
1.3 Mạch cộng .........................................................................................................7
1.3.1 Khái niệm về mạch cộng ...........................................................................7
1.3.2 Phân loại mạch cộng..................................................................................7
1.3.3 Phương pháp cộng .....................................................................................9
CHƯƠNG II. CÁC LINH KIỆN SỬ DỤNG ........................................................ 11
2.1 Các loại IC sử dụng ....................................................................................... 11
2.1.1 IC 74LS83 ................................................................................................. 11
2.1.2 IC 74LS85 .................................................................................................13
2.1.3 IC 74LS247 ...............................................................................................16
2.1.4 IC74LS32 ..................................................................................................19
2.1.5 IC 74LS08 .................................................................................................21
2.1.6 IC 74LS04 .................................................................................................23
2.2 Phần tử tạo tín hiệu (Cơng tắc DIP SW_4 ) ................................................25
2.3 Phần tử hiển thị ( Led 7 đoạn Anode chung ) .............................................26
2.4 Điện trở ...........................................................................................................28
CHƯƠNG III. MÔ PHỎNG VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG .................................29
3.1 Phân tích đề tài ...............................................................................................29
3.2 Giải quyết vấn đề ...........................................................................................29
3.2.1 Giải mã hàng dơn vị lên LED .................................................................29
1
3.2.2 Giải mã hàng chục lên LED ...................................................................33
3.2.3 Hiển thị trên LED 7 đoạn .......................................................................34
3.3 Thiết kế mạch trên phần mềm Proteus ........................................................35
3.4 Thiết kế mạch trên phần mềm Altium .........................................................36
3.5 Thiết kế mạch thực tế ....................................................................................37
CHƯƠNG IV. KẾT LUẬN .....................................................................................38
4.1 Đánh Giá sản phẩm .......................................................................................38
4.2 Đề xuất phương hướng cải tiến và phát triển .............................................38
4.3 Kết quả ............................................................................................................38
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................39
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1. 1 Sơ đồ mạch cộng bán phần .........................................................................8
Hình 1. 2 Sơ đồ mạch cộng tồn phần ........................................................................9
Hình 1. 3 Sơ đồ khối mạch cộng 4 bit.......................................................................10
Hình 1. 4 Sơ đồ khối chip cộng 4 bit 4008 dựa trên phép cộng song song .............. 11
Hình 2. 1 Ảnh thực tế IC 74LS83 .............................................................................12
Hình 2. 2 Sơ đồ chân IC 74LS83 ..............................................................................12
Hình 2. 3 Sơ đồ mạch logic của IC 74LS83 .............................................................13
Hình 2. 4 Ảnh thực tế IC 74LS85 .............................................................................14
Hình 2. 5 Sơ đồ chân của IC 74LS85........................................................................15
Hình 2. 6 Sơ đồ mạch logic của IC 74LS85 .............................................................16
Hình 2. 7 Ảnh thực tế IC 74LS247 ...........................................................................17
Hình 2. 8 Sơ đồ chân của IC 74LS247......................................................................17
Hình 2. 9 Sơ đị mạch logic IC 74LS247 ..................................................................18
Hình 2. 10 Ảnh thực tế IC 74LS32 ...........................................................................20
Hình 2. 11 Sơ đồ chân IC 74LS32 ............................................................................20
Hình 2. 12 Ảnh thực tế IC 74LS08 ...........................................................................22
Hình 2. 13 Sơ đồ chân IC 74LS08 ............................................................................22
Hình 2. 14 Ảnh thực tế IC 74LS04 ...........................................................................24
Hình 2. 15 Sơ đồ chân IC74LS04 .............................................................................24
Hình 2. 16 Ảnh thực tế cơng tắc DIP SW-4 ..............................................................25
Hình 2. 17 Ảnh thực tế LED 7 thanh ........................................................................27
Hình 2. 18 Sơ đồ chân led 7 thanh ............................................................................28
Hình 2. 19 Điện trở ...................................................................................................29
2
Hinh 3. 1 Mạch chuyển đổi hai số nhị phân 4 bit sang mã BCD ..............................30
Hinh 3. 2 Hiển thị LED 7 thanh ................................................................................34
Hinh 3. 3 Thiết kế mạch trên phần mềm Proteus ......................................................35
Hinh 3. 4 Thiết kế mạch trên phần mềm Altium .......................................................36
Hinh 3. 5 Sơ đồ mạch điện ........................................................................................37
Hinh 3. 6 Mạch sau khi hoàn thiện ...........................................................................37
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. 1 Bảng chân lý mạch cộng bán phần .............................................................8
Bảng 1. 2 Bảng chân lý mạch cộng toàn phần ............................................................9
Bảng 2. 1 Bảng chức năng cụ thể của IC 74LS247 ..................................................19
Bảng 3. 1Bảng mã tương đương giữa 5 loại mã .......................................................31
Bảng 3. 2 Bảng trạng thái ..........................................................................................32
Bảng 3. 3 Bìa Karnaugh tối thiểu cho tín hiệu Y ......................................................33
Bảng 3. 4 Bảng trạng thái ..........................................................................................33
Bảng 3. 5 Bìa Karnaugh tối thiểu cho tín hiệu Y1 và Y2 .........................................34
LỜI MỞ ĐẦU
Với sự phát triển không ngừng của công nghệ điện tử, việc thiết kế mạch điện
tử ngày càng trở nên quan trọng hơn trong đời sống hàng ngày của chúng ta. Đồng
thời, việc nắm vững kiến thức về lý thuyết số học và hệ thống số học là rất cần thiết
để có thể thiết kế và lập trình các mạch điện tử.
Trong đồ án này, chúng tôi đã tạo ra một mạch cộng đơn giản và tiện lợi để tính
tốn các số nhị phân bốn bit. Quá trình thiết kế mạch điện tử là một q trình phức
tạp và địi hỏi sự chú ý đến từng chi tiết nhỏ, từ lý thuyết đến ứng dụng. Chúng tôi hy
vọng rằng đồ án này sẽ cung cấp cho bạn một cái nhìn tổng quan về quy trình thiết
kế mạch điện tử và giúp bạn phát triển kỹ năng của mình trong việc thiết kế các mạch
điện tử đơn giản và hiệu quả.
3
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
1.1 Giới thiệu chung
1.1.1 Phân tích đề tài
Đề tài thiết kế mạch cộng hai số nhị phân bốn bit là một chủ đề quan trọng trong
lĩnh vực điện tử và máy tính. Mục đích của đề tài này là thiết kế và xây dựng một
mạch điện tử đơn giản và hiệu quả để tính tốn tổng của hai số nhị phân bốn bit. Q
trình thiết kế mạch cộng hai số nhị phân bốn bit bao gồm việc nghiên cứu và áp dụng
các phương pháp và kỹ thuật để tối ưu hóa hiệu suất và độ tin cậy của mạch.
Để thiết kế mạch cộng hai số nhị phân bốn bit, chúng tôi đã sử dụng các phương
pháp lý thuyết và kỹ thuật thực tiễn để tạo ra một mạch đơn giản và dễ sử dụng. Mạch
điện tử này sử dụng các cổng logic để thực hiện phép tính cộng hai số nhị phân bốn
bit. Đồng thời, chúng tôi đã sử dụng phần mềm mô phỏng để kiểm tra và xác minh
tính đúng đắn của mạch thiết kế của chúng tôi.
Để đạt được mục tiêu của đề tài, chúng tôi đã nghiên cứu kỹ lưỡng và thực hiện
các bước thiết kế mạch điện tử, từ đặc tả yêu cầu đến thiết kế cấu trúc, lựa chọn linh
kiện và mô phỏng mạch. Chúng tôi hy vọng rằng kết quả của đề tài này sẽ giúp cải
thiện hiệu suất và độ tin cậy của các thiết bị điện tử và máy tính, đồng thời cung cấp
cho các nhà thiết kế mạch điện tử và sinh viên các kiến thức cơ bản về thiết kế mạch
cộng hai số nhị phân bốn bit.
1.1.2 Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là mạch cộng hai số nhị phân 4 bit có kết quả hiển thị trên
led 7 thanh. Mạch cộng 4 bit bao gồm các thành phần như cổng logic AND, OR,
XOR, cổng logic NOT, … và các linh kiện khác.
1.1.3 Nội dung nghiên cứu
Các nội dung nghiên cứu của đề tài thiết kế mạch cộng hai số nhị phân 4 bit:
-
Tìm hiểu về hệ thống cộng truyền thống và hệ thống cộng bù hai.
-
Thiết kế mạch cộng 4 bit bằng các khối logic cơ bản như cổng AND, OR,
XOR, NOT, cổng đảo.
4
-
Phân tích và đánh giá hiệu suất của mạch cộng 4 bit.
-
Kiểm tra tính đúng đắn của mạch thơng qua mô phỏng và thực nghiệm.
-
Nghiên cứu và đánh giá các ứng dụng của mạch cộng 4 bit trong việc xử lý
số liệu và tính tốn.
-
Đề xuất các cải tiến để cải thiện hiệu suất của mạch.
-
So sánh với các mạch cộng 4 bit khác và đánh giá ưu nhược điểm của từng
loại mạch.
-
Đánh giá sự tiện lợi và tính thực tiễn của mạch cộng 4 bit trong các ứng dụng
thực tế.
-
Đưa ra kết luận và đề xuất hướng phát triển tiếp theo cho đề tài.
1.1.4 Mục đích nghiên cứu
Mục đích của nghiên cứu về thiết kế mạch cộng hai số nhị phân 4 bit là để hiểu
và áp dụng các khái niệm cơ bản về hệ thống logic số học, thiết kế mạch điện tử và
lập trình nhúng. Một mạch cộng số nhị phân có thể được sử dụng trong nhiều ứng
dụng khác nhau như trong các hệ thống điều khiển tự động, thiết bị đo lường, viễn
thơng, máy tính v.v.
Nghiên cứu về thiết kế mạch cộng số nhị phân 4 bit có vai trị quan trọng để
hiểu cách thức hoạt động của các mạch logic, từ đó giúp tối ưu hóa hoạt động của các
hệ thống liên quan và nâng cao hiệu suất của chúng.
Ngoài ra, việc nghiên cứu và thiết kế mạch cộng số nhị phân 4 bit cũng là bước đầu
tiên trong việc học tập và phát triển các mạch toán học và mạch kiến trúc lớn hơn,
đóng góp vào sự phát triển của cơng nghệ điện tử hiện đại.
1.1.5 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
a. Ý nghĩa khoa học
-
Thiết kế mạch cộng hai số nhị phân 4 bit là một phần của lý thuyết toán học
và hệ thống điện tử kỹ thuật số.
5
-
Đề tài này liên quan đến việc tìm các giải pháp thiết kế mạch cộng số học hiệu
quả và chính xác, đặc biệt là trong trường hợp số nhập vào có độ dài nhị phân
cố định.
b. Ý nghĩa thực tiễn
-
Thiết kế mạch cộng hai số nhị phân 4 bit là rất cần thiết trong các ứng dụng
kỹ thuật số như máy tính, viễn thơng, điện tử tiêu dùng và nhiều lĩnh vực khác.
-
Trong máy tính, việc cộng hai số nhị phân được thực hiện hàng ngày để tính
tốn các chương trình và dữ liệu. Thiết kế mạch cộng hai số nhị phân 4 bit
giúp tăng tốc độ tính tốn và giảm chi phí sản xuất mạch tích hợp.
-
Trong viễn thơng, các tín hiệu kỹ thuật số nhị phân được sử dụng để truyền
and nhận thông tin. Mạch cộng hai số nhị phân 4 bit đóng vai trị quan trọng
trong việc thực hiện các phép tính tốn trên dữ liệu được truyền và nhận một
cách nhanh chóng và hiệu quả.
1.2 Tổng quan về mạch Logic
1.2.1 Khái niệm cơ bản về mạch Logic
Mạch logic là một bộ phận của vi mạch điện tử được sử dụng để điều khiển và
xử lý tín hiệu điện. Nó thường được xây dựng từ các cổng logic (AND, OR, NOT,
XOR...) và các thành phần logic khác như bộ nhớ, bộ đếm, bộ giải mã, bộ mã hóa,...
Mạch logic có thể được sử dụng để thực hiện các hoạt động số học, logic và
kiểm tra điều kiện trong các thiết bị điện tử như máy tính, điện thoại, các hệ thống
điều khiển tự động, và các thiết bị khác.
1.2.2 Các bước thiết kế mạch
Để thiết kế mạch logic, có thể làm theo các bước sau:
Xác định yêu cầu chức năng của mạch logic: Trước hết, cần biết mạch logic
được thiết kế để làm gì và có chức năng gì. Điều này sẽ giúp xác định những đầu vào
và đầu ra cần thiết.
Vẽ sơ đồ logic: Tiếp theo, vẽ sơ đồ logic hoặc biểu đồ dịng tín hiệu để miêu tả
hoạt động của mạch logic.
6
Xác định bảng chân trị: Dựa trên sơ đồ logic, xác định bảng chân trị, tức là bảng
liệt kê tất cả các trường hợp đầu vào có thể xảy ra và đầu ra của mạch logic tương
ứng với mỗi trường hợp.
Thiết kế hệ thống hàm logic: Dựa trên bảng chân trị, xây dựng hệ thống hàm
logic bằng cách sử dụng các phép toán logic như AND, OR, NOT, XOR, NAND,
NOR, XNOR, ... .
Vẽ sơ đồ logic kết hợp: Sử dụng hệ thống hàm logic để vẽ sơ đồ logic kết hợp,
biểu diễn mạch logic dưới hình thức sơ đồ logic kết hợp.
Thiết kế mạch logic: Với sơ đồ logic kết hợp và bảng chân trị như một hướng
dẫn, thiết kế mạch logic sử dụng các cổng logic hoặc chế độc lập để thực hiện hàm
logic của mạch.
Kiểm tra mạch logic: Cuối cùng, kiểm tra mạch logic để đảm bảo nó hoạt động
chính xác và đáp ứng các yêu cầu chức năng đã đề ra.
1.3 Mạch cộng
1.3.1 Khái niệm về mạch cộng
Mạch cộng là mạch tổ hợp kỹ thuật số được sử dụng để cộng hai số. Mạch cộng
gồm một bit tổng (ký hiệu là S) và một bit nhớ (ký hiệu là C) làm đầu ra. Thông
thường mạch cộng thực hiện chức năng cộng hai số nhị phân nhưng cũng có thể được
thực hiện các phép cộng cho mã BCD. Ngồi ra, mạch cộng có thể được sử dụng cho
rất nhiều ứng dụng khác trong điện tử kỹ thuật số như giải mã địa chỉ , phép tính chỉ
số bảng, v.v ...
1.3.2 Phân loại mạch cộng
a. Mạch cộng bán phần
Một mạch bán cộng là mạch luận lý thực hiện việc cộng 2 số A và B và xuất ra
tổng S và số dư của phép tính C
Vào
Ra
7
A
B
S
𝑪𝟎
0
0
0
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
Bảng 1. 1 Bảng chân lý mạch cộng bán phần
Hình 1. 1 Sơ đồ mạch cộng bán phần
b. Mạch cộng toàn phần
Một mạch cộng toàn phần là mạch cho phép thực hiện cộng 3bit nhị phân A, B
và Cin (số dư của phép tính trước) và xuất ra 2 số, tổng S và số dư Cout.
Vào
Ra
8
A
B
𝑪𝒊
S
𝑪𝑶
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
1
0
0
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
1
Bảng 1. 2 Bảng chân lý mạch cộng tồn phần
Hình 1. 2 Sơ đồ mạch cộng toàn phần
1.3.3 Phương pháp cộng
Có thể tạo mạch logic sử dụng nhiều phép tồn cộng cho N bit số. Có 2 phương
pháp chính là phương pháp nối tiếp và phép cộng bán song song.
a. Phương pháp nối tiếp
9
Đầu tiên tính 2 bit đầu tiên thơng qua mạch cộng tồn phần, lấy của phép tính
này áp dụng vào của phép tính sau cho tới hết. Mặc dù đơn giản và dễ thiết kế nhưng
sẽ lâu vì phép tính này phải chờ của phép tính trước.
Hình 1. 3 Sơ đồ khối mạch cộng 4 bit
b. Phép cộng bán song song
Để giảm thời gian tính tốn, kĩ sư nghĩ ra cách nhanh hơn để cộng hai số lại với
nhau sử dụng carry lookahead adder. Nó làm việc bằng cách tạo thêm 2 tín hiệu P và
G cho mỗi vị trí bit, dựa trên khi nào carry truyền qua từ vị trí thấp hơn. Trong mọi
trường hợp, P là phép bán cộng của đầu vào và G là carry của phép tổng.
10
Hình 1. 4 Sơ đồ khối chip cộng 4 bit 4008 dựa trên phép cộng song song
CHƯƠNG II. CÁC LINH KIỆN SỬ DỤNG
2.1 Các loại IC sử dụng
2.1.1 IC 74LS83
Giới thiệu sơ bộ:
IC 74LS83 là một full adder nhị phân 4 bit tốc độ cao. Nó chấp nhận hai từ nhị
phân 4 bit (A1 – A4, B1 – B4) và một đầu vào mang (C0). Nó tạo ra các đầu ra sum
nhị phân (R1 – R4) và đầu ra mang (C4) từ bit quan trọng nhất. Đầu ra của IC luôn ở
dạng TTL giúp dễ dàng làm việc với các thiết bị TTL và vi điều khiển khác. IC
74LS83 có kích thước nhỏ và tốc độ nhanh nên đáng tin cậy trong mọi loại thiết bị.
Hoạt động:
Một vi mạch được tích hợp thực hiện phép logic cộng full 4 bit bên trong. Chúng
ta chỉ cần cấp 2 số 4 bit ở đầu vào và nguồn cấp, không cần nối mạch như sơ đồ trên
và nó giúp giảm bớt tác vụ để thiết kế mạch cộng full 4 bit.
Chức năng:
11
-
IC cộng 4 bit
-
Thích hợp làm mạch nghiên cứu, học tập
Hình 2. 1 Ảnh thực tế IC 74LS83
Hình 2. 2 Sơ đồ chân IC 74LS83
12
Hình 2. 3 Sơ đồ mạch logic của IC 74LS83
2.1.2 IC 74LS85
Giới thiệu sơ bộ:
IC 74LS85 là mạch tích hợp so sánh độ lớn có thể được sử dụng để so sánh dữ
liệu nhị phân. Nó có kích thước nhỏ và có nhiều gói để đáp ứng yêu cầu của các mạch
khác nhau. 74LS85 có thể so sánh hai dữ liệu nhị phân 4 bit và đầu ra có thể được
nhận từ các chân đầu ra ở dạng trạng thái cao và thấp. IC 74LS85 nhận 8 đầu vào
song song cho hai dữ liệu nhị phân 4 bit và cho đầu ra ở dạng 3 bit song song. IC có
mức tiêu thụ điện năng thấp và nó cho đầu ra ở dạng TTL1 , giúp nó tương thích với
các thiết bị và bộ vi điều khiển dựa trên TTL khác.
Nguyên lí hoạt động:
13
Để IC hoạt động được, trước tiên chúng ta cần kết nối IC với nguồn điện và xa
hơn nữa với thiết bị TTL hoặc vi điều khiển để sử dụng nó. Trong các vi mạch khác
như bộ cộng, vi mạch bắt đầu hoạt động từ LSB2 nhưng trong bộ so sánh, vi mạch sẽ
bắt đầu so sánh từ MSB3 . Dữ liệu sẽ bắt đầu được so sánh từ MSB và nó sẽ được
chuyển đến LSB. Trong trường hợp tại bất kỳ thời điểm nào, dữ liệu A lớn hơn dữ
liệu B hoặc ngược lại thì kết quả đầu ra sẽ được quyết định. Trong IC, dữ liệu đầu
vào sẽ gồm hai phần, mỗi phần 4 bit và dữ liệu đầu ra sẽ có 3 bit. Trong dữ liệu đầu
vào, dữ liệu có thể là bất kỳ số nhị phân nào nhưng trong dữ liệu đầu ra, chỉ một bit
sẽ cao còn lại là thấp và cả ba bit sẽ mô tả đầu ra trên cơ sở đầu vào.
Chức năng:
-
74LS85 có thể được sử dụng để so sánh 4-bit cùng một lúc.
-
Nó có thể được mở rộng hơn nữa để so sánh dữ liệu nhiều hơn 4-bit.
-
7485 cho đầu ra ở dạng TTL, giúp nó tương thích với các thiết bị TTL và
bộ vi điều khiển khác.
-
Nó có hai gói, SOIC4 và PDIP5 .
Hình 2. 4 Ảnh thực tế IC 74LS85
14
Hình 2. 5 Sơ đồ chân của IC 74LS85
15
Hình 2. 6 Sơ đồ mạch logic của IC 74LS85
2.1.3 IC 74LS247
Giới thiệu sơ bộ:
IC 74LS247 thuộc họ TTL, là IC chuyên dụng giải mã BCD (Mã số thập phân
được mã hóa theo nhị phân) sang mã 7 thanh Anot chung. Giúp ta dễ dàng hơn trong
việc điều khiển LED 7 thanh hiển thị số. Bao gồm 4 đầu vào và 7 đầu ra. Trong đó,
ngồi các chân tín hiệu vào, người ta cịn thêm các chân tín hiệu vào điều khiển để
thêm vào một số chức năng phụ cho IC.
16
Hình 2. 7 Ảnh thực tế IC 74LS247
Hình 2. 8 Sơ đồ chân của IC 74LS247
17
Hình 2. 9 Sơ đị mạch logic IC 74LS247
Hoạt động:
Kiểm tra đèn và có đầy đủ các điều khiển đầu vào hoặc đầu ra gợn sóng. Trên
tất cả các loại điều khiển tự động xóa khoảng trống cạnh đầu và hoặc hoặc cạnh cuối
được tích hợp và chứa một đầu vào khoảng trống ghi đè có thể được sử dụng để điều
khiển cường độ đèn bằng cách tạo xung hoặc để ngăn chặn đèn của đầu ra Có thể
thực hiện kiểm tra bất kỳ lúc nào khi nút BI/RBO ở mức cao. Mẫu hiển thị cho số
lượng đầu vào BCD trên 9 là các ký hiệu duy nhất để xác thực các điều kiện đầu vào.
Chức năng:
Đây là IC chuyển từ mã nhị phân sang các số tương ứng được hiển thị trên led
7 đoạn. IC có ngõ ra tích cực mức thấp. IC có 8 ngõ ra , 4 ngõ vào dữ liệu .
18
Bảng 2. 1 Bảng chức năng cụ thể của IC 74LS247
2.1.4 IC74LS32
Giới thiệu sơ bộ:
74LS32 là cổng OR đầu vào kép .Nó chứa bốn cổng độc lập, mỗi cổng thực hiện
chức năng logic OR. Mỗi cổng có hai đầu vào, đó là lý do tại sao nó được đặt tên là
cổng OR đầu vào kép. Các cổng mức logic như 74LS32 và flip-flop6 đóng một vai
trị quan trọng trong thiết bị điện tử kỹ thuật số.
19
Hình 2. 10 Ảnh thực tế IC 74LS32
Hình 2. 11 Sơ đồ chân IC 74LS32
20
Hoạt động :
74LS32 có 12 chân đầu ra đầu vào với tổng số bốn cổng OR. Để sử dụng IC
cổng logic 74LS32, chỉ cần cấp nguồn cho nó bằng chân Vcc và chân Ground. Điện
áp hoạt động điển hình của IC là + 5V, nhưng nó cũng có thể hoạt động ở + 7V. Điện
áp đầu ra của IC trên chân Y sẽ bằng điện áp hoạt động của IC. Theo bảng chân lý
cổng OR, khi một trong hai hoặc cả hai đầu vào của cổng ở mức cao thì đầu ra sẽ ở
mức cao.
Chức năng
- Sử dụng để học tập.
- Dùng cho các mạch logic, các mạch điển tử.
- Ứng dụng nhiều trong các mạch điện tử.
- So sánh trạng thái tín hiệu.
- Họ TTL dùng để tính tốn mạch logic.
- IC so sánh, IC đếm mã BCD, tính tốn mạch logic,...
2.1.5 IC 74LS08
Giới thiệu sơ bộ:
Mạch cổng logic AND đơn được làm thủ công luôn có kích thước lớn, để giải
quyết vấn đề này, IC 74LS08 được tích hợp các cổng logic AND. IC này có bốn cổng
AND mỗi cổng AND có thể được sử dụng riêng biệt mà không ảnh hưởng đến các
cổng khác. Nó chỉ sử dụng một nguồn điện duy nhất và nó cũng có nhiều dạng để đáp
ứng yêu cầu của mạch. Đầu ra của IC ln tương thích TTL, giúp dễ dàng làm việc
với các thiết bị TTL và vi điều khiển khác. Nó có kích thước nhỏ và tốc độ xử lý
nhanh nên có độ tin cậy cao trong số các linh kiện khác.
21
Hình 2. 12 Ảnh thực tế IC 74LS08
Hình 2. 13 Sơ đồ chân IC 74LS08
22
Hoạt động:
IC 74LS08 có thời gian tăng và giảm 18ns. Nó có thể hoạt động trong phạm vi
nhiệt độ từ 0 đến 70 độ nhưng nó tồn tại ở nhiệt độ -65 đến 150 độ.
Chức năng: IC 74LS08 được sử dụng để thực hiện các toán tử logic phổ biến
của cổng AND. Nó cũng được sử dụng trong các thiết bị sau:
- Linh kiện điện tử số.
- Thiết bị mạng.
- Server.
- Bộ nhớ.
- Tấm ALU7
- IC được sử dụng rộng rãi trong nhiều hệ thống digital.
2.1.6 IC 74LS04
Giới thiệu sơ bộ
74LS04 là IC cổng logic NOT 2 đầu vào 4x8bit. Bộ đảo trạng thái logic là một
linh kiện điện tử có chức năng cơ bản là đảo ngược giá trị logic đầu vào ra mức cao
hoặc thấp . Chúng còn được gọi là cổng NOT. Bộ đảo được thiết kế dễ dàng bằng
cách sử dụng transistor NMOS và PMOS. Chúng chỉ có một đầu vào và một đầu
ra. Chức năng cơ bản của transistor là cung cấp đầu ra ngược lại với tín hiệu đầu
vào. Mạch cơ bản của cổng NOT được làm từ transistor có kích thước lớn hơn, phức
tạp và tốn kém so với các giải pháp khác.
Hoạt động
Trong IC 74ls04 khi ta gộp hai cổng NOT lại với nhau thì nó khơng có tác động
đến ngõ ra (ngõ ra sẽ không bị đảo trạng thái) vì khi cổng NOT thứ nhất chuyển đổi
trạng thái thì cổng NOT thứ hai sẽ chuyển trạng thái trở lại ban đầu. Khi khơng có
cổng NOT thì sẽ không thay đổi giá trị đầu ra. Số lượng cổng NOT chẵn sẽ triệt tiêu
hiệu ứng lẫn nhau. Số lẻ cho phép thay đổi trạng thái logic, có thể là 1, 3 hoặc 5.Chúng
ta sẽ chứng minh điều kiện này trong proteus. Đầu tiên, kết nối cổng NOT với các
trạng thái logic sau đó kiểm tra các trạng thái logic, cách hoạt động theo bảng sự thật
ở trên.
23
Hình 2. 14 Ảnh thực tế IC 74LS04
Hình 2. 15 Sơ đồ chân IC74LS04
Chức năng
- Chuyển đổi đến logic phổ biến74LS04 được sử dụng như một bộ đảo trong
máy chủ.
- Trong bộ nhớ, cổng NOT được sử dụng rộng rãi.
24
