Bài giảng Kỹ thuật số (chương 1) ppsx

1
1
KỸ THUẬT SỐ
(Digital Electronics)
Th.S Đặng NgọcKhoa
Khoa Điện-ĐiệnTử
2
Nộidung mônhọc
 Chương 1: Mộtsố khái niệmmởđầu
 Chương 2: Hệ thống số
 Chương 3: Các cổng logic và đạisố Boolean
 Chương 4: Mạch logic
 Chương 5: Flip-Flop
 Chương 6: Mạch số học
 Chương 7: Bộđếmvàthanhghi
 Chương 8: Đặc điểmcủacácIC số
 Chương 9: Các mạch số thường gặp
 Chương 10: Kếtnốivớimạch tương tự
 Chương 11: Thiếtbị nhớ
2
3
Giáo trình và tài liệuthamkhảo
 Bài giảng –Th.SĐặng NgọcKhoa
 Kỹ thuậtsố -Nguyễn Thúy Vân, NXB.KHKT
 Kỹ thuậtsố 1 -NguyễnNhư Anh, NXB. ĐHQG
 Digital Systems: Principles and Applications –
Ronald J.Tocci, Prentice-Hall
4
Chương 1
Mộtsố khái niệmmởđầu
Th.S Đặng NgọcKhoa

Khoa Điện-ĐiệnTử
3
5
Mô tả số học
 Tín hiệuanalog (tương tự) là tín hiệucó
giá trị thay đổimộtcáchliêntục
 Tín hiệudigital (số) là tín hiệucógiátrị
thay đổitheonhững bướcrờirạc.
 Analog == Tương tự.
 Digital == Rờirạc (step by step)
6
Tín hiệu analog và digital
Tín hiệu analog Tín hiệudigital
4
7
 Những đạilượng sau đây là analog hay
digital?
 Công tắc 10 trạng thái
 Dòng ngõ ra củamột thiếtbịđiện.
 Nhiệt độ phòng.
 Tốc độ củamộtmôtơđiện.
 Nút điềuchỉnh âm thanh củaradio.
Ví dụ 1.1
Digital
Analog
Analog
Analog
Analog
8
Hệ thống số

 Hệ thống số là mộtkếthợpcủacácthiết
bịđượcthiếtkếđểlàm việcvớicácđại
lượng vậtlýđượcmiêutả dướidạng số.
 Ví dụ: máyvi tính, máytínhtay, cácthiết
bị audio/video số, điệnthoạisố, truyền
hình kỹ thuậtsố…
5
9
Ưu điểmcủakỹ thuậtsố
 Nhìn chung, hệ thống số dễ thiếtkế.
 Các thông tin đượclưutrữ dễ dàng.
 Độ chính xác cao.
 Có thể lập trình hoạt động củahệ thống.
 Các mạch số ít bịảnh hưởng bởi nhiễu.
 Nhiềumạch số có thểđượctíchhợpvào
trong mộtIC.
10
Hạnchế củakỹ thuậtsố
 Trong thựctế phầnlớncácđạilượng là
analog.
 Để xử lý tín hiệuanalog, hệ thống cần
thựchiệntheobabướcsau:
 Biến đổitínhiệu analog ngõ vào thành tín
hiệusố (analog-to-digital converter, ADC)
 Xử lý thông tin số
 Biến đổitínhiệudigital ở ngõ ra thành tín
hiệu analog (digital-to-analog converter,DAC)
6
11
Mộtsố ví dụ về hệ thống số

12
Hệ thống điềukhiểnnhiệt độ
7
13
Đĩa CD (Compact Disk)
 Âm thanh củacácnhạccụ và tiếng hát sẽ
tạoramộttínhiệu điệnápanalog trong
microphone.
 Tín hiệu analog này sẽđượcbiến đổi
thành dạng số.
 Thông tin số sẽđượclưutrữ trong đĩaCD
 Trong quá trình playback, máy CD nhận
thông tin số từđĩaCD vàbiến đổi thành
tín hiệu analog, sau đókhuếch đạivàđưa
ra loa.
14
Lựachọngiữa digital & analog
 Hệ thống số phảithêmvào2 bộ ADC và
DAC (phứctạp, tốnkém)
 Hệ thống số yêu cầuthêmthờigiancho
các quá trình biến đổi(hạnchế tốc độ)
 Trong phầnlớncácứng dụng, hệ thống
số thường được ưutiênứng dụng do các
ưu điểmcủanó.
 Mạch analog đượcsử dụng dễ dàng cho
quá trình khuếch đạitínhiệu.
Kếthợpgiữa analog và digital
8
15
Giá trịđiệnáptrongDigital

 Binary 1: Điệnáptừ 2V đến5V
 Binary 0: Điệnáptừ 0V đến0.8V
 Not used: Điệnáptừ 0.8V đến2V, vùng
này có thể gây ra lỗitrongmạch số.
16
Mạch số
 Mạch số phải đượcthiếtkếđểđiệnáp
ngõ ra nằmtrongkhoảng logic 0 hoặc
logic 1
 Mộtmạch số làm việcvớicácgiátrị ngõ
vào là logic 0 hoặc 1 mà không quan tâm
đếngiátrịđiệnápthựctế.
 Mỗimộtmạch số tuân theo mộttậphợp
các quy luậtlogic nhất định.
9
17
Mạch số tích hợp
 Phầnlớncácmạch sốđượctíchhợptrong
IC.
 Mộtsố kỹ thuậtchế tạoIC
 TTL
 CMOS
 Những họ IC này sẽđược đề cậptrong
chương 8.
18
 Truyềnsong song
 Truyềnnốitiếp
Truyềnsong song& nốitiếp
10
19

Bộ nhớ
20
Bộ nhớ
 Trạng thái củamạch có thểđượclưutrữ
sau khi chấmdứttínhiệu ngõ vào.
 Thuộctínhlưugiátrị củanótương ứng
vớithiếtbị nhớ nên đượcgọilàbộ nhớ
(memory)
 Bộ nhớ thường đượclàmtừ các mạch
Latches (chốt) hoặc Flip-Flop.
11
21
Các phần chính củamáytính
22
Câu hỏi?