Tải bản đầy đủ (.docx) (31 trang)

Báo cáo thực tập điện tử số

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.22 MB, 31 trang )





 !"#
$%&'
&()*+,)
1
/0-)#

&-# 1
&-#23
1. XÁC ĐỊNH IC :
Các phần tử logic cơ bản bao gồm AND, OR, NOT, NAND, NOR.
AND OR
NAND NOR
NOT
Thực chất của phần tử :
NAND = AND + NOT
NOR = OR + NOT
Sau quá trình kiểm tra đầu ra của các con IC 74xx ta có kết quả dưới đây:
• IC 7408
1A Vcc Bảng chân lí
1B 4A
1Y 4B
2A 4Y
2B 3A
2Y 3B
GND 3Y
 IC 7408 là mạch AND
• IC 7404


2
7408
A B Y
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
1A Vcc Bảng chân lí
1Y 6A
2A 6Y
2Y 5A
3A 5Y
3Y 4A
GND 4Y
 IC 7404 là mạch NOT
• IC 7432
1A Vcc Bảng chân lí
1B 4A
1Y 4B
2A 4Y
2B 3A
2Y 3B
GND 3Y
 IC 7432 là mạch OR
• IC 7400

1A Vcc Bảng chân lí:
1B 4A
1Y 4B
2A 4Y

2B 3A
2Y 3B
GND 3Y
 IC 7400 là mạch NAND
• IC 7402
1Y Vcc Bảng chân lí:
1A 4Y
1B 4A
2Y 4B
2A 3Y
3
7404
7432
7400
7402
A Y
0 1
1 0
A B Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
A B Y
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0
A B Y
0 0 1

0 1 0
1 0 0
1 1 0
2B 3A
GND 3B
 IC 7402 là mạch NOR
,%440541.21&#
Thiết kế mạch logic tổ hợp bỏ phiếu,mạch có 3 đầu vào A,B,C và 1 đầu ra Y.kết quả được
thông qua khi có đa số phiếu được bỏ.
a- Vẽ sơ đồ nguyên lý mạch sử dụng các phần tử logic cơ bản.
b- Tổng kết và lắp mạch chỉ sử dụng NAND 2 đầu vào.
Giải: ta có :
a. Bảng chân lí:
Ánh xạ vào bìa Các-nô:
C AB 00 01 11 10
0 0 0 1 0
1 0 1 1 1
4
A B C Y
0 0 0 0
0 0 1 0
0 1 0 0
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 1 1
1 1 0 1
1 1 1 1
 Phương trình Y= AB+ BC+ AC
Ta có sơ đồ mạch sau:
b. chỉ dùng NAND 2 đầu vào:

y= AB+AC+BC
= = =
Vậy ta có mạch dung NAND 2 đầu vào:
&.#016&!7016
%8'#
● MUX(multiplexer):
- Tạo hàm logic ở hệ tổ hợp
- Dồn kênh để tạo ra một kênh thông tin mới(ghép kênh)
5
- Phân đường ,cho phép từng luồng thông tin đi qua. Sơ đồ nguyên lý như sau:
Đây là loại 016 2-1 tức là có 2 tín hiệu đầu vào và 1 tín hiệu đầu ra, ngoài ra còn nhiều
loại 016 khác như 016 4-1, 016 8-1…
● !7016 kết hợp giữa bộ giải mã,bộ đếm.Có nhiệm vụ:
- Phân kênh, hay từ một tín hiêu chung phân kênh truyền tới một đầu ra theo yêu
cầu dựa vào tín hiệu điều khiển. Sơ đồ nguyên lý như sau:
Đây là sơ đồ mạch !7016 1-2 với 1 tín hiệu đầu vào và 2 tín hiệu đầu ra.
● Sự kết hợp giữa MUX –DEMUX:
MUX và DEMUX là các bộ ghép kênh và phân kênh sao cho
+MUX : khi s=0 thì y=S0
khi s=1 thì y=S1
6
+DEMUX : tương tự có tín hiệu ra S’0=S0 và S’1=S1
+ Sơ đồ mạch.
+Phân tích mạch
-Khi tín hiệu Select S=0
Tại 74081 : tín hiệu ra là S0 (vì S0 . = S0 )
Tại 74082 : tín hiệu ra là 0 (vì S1 . 0 = 0 )
→ Khi đó tín hiệu ra ở 7432 là S0 ( vì S0 + 0 =S0 )
7
-Khi tín hiệu Select S=1

Tại 74083 : tín hiệu ra là 0 ( vì S0 . = 0 )
Tại 74084 : tín hiệu ra là S1 ( vì S1 . 1 = S1 )
→Khi đó tín hiệu ra ở 7432 là S1 (vì S1 + 0 = S1 )
Vậy với S=0 cho ra tín hiệu là S0
với S=1 cho ra tín hiệu là S1
=> thực hiện chức năng MUX
Tương tự tại 74083 và 74084
-Khi tín hiệu Select S=0
tại 74084 : tín hiệu ra là S0 (hay S’0 = S0 )
tại 74084 : tín hiệu ra là 0
-Khi tín hiệu Select S=1
tại 74083 : tín hiệu ra là 0
tại 74084 : tín hiệu ra là S1 ( hay S’1 = S1 )
=> thực hiện chức năng DEMUX
&9#0:7!;
LED 7 thanh và IC 7447.
IC này dùng để điều khiển việc hiển thị Led 7 đoạn theo mã BCD. Bên trong IC là các
cổng NAND, các bộ đệm ngõ vào , và 7 cổng chuyển đổi AND-OR. 7 cổng NAND kết
hợp với bộ lái để tao ra mã BCD cho việc giải mã 7 cổng chuyển đổi AND-OR . IC này
chỉ dùng cho việc giải mã , nếu không phải sẽ không giải mã và số sẽ hiển thị không
đúng.
8
+Rút gọn bìa Kacno.
9
10
Sơ đồ nguyên lý
.%ỨNG DỤNG:
Mạch đếm , mạch đồng hồ số
11
&*#

1. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ
R
S
Q
Q

2. KIỂM TRA NGUYÊN LÝ MẠCH
S R Q Qo
0 0 Giữ nguyên
0 1 0 1
1 0 1 0
1 1 Cấm kích
Từ đó ta có nguyên lý:
- Khi R = 0 & S = 0 thì cả 2 đầu ra đều bằng 0, thì cả 2 đầu ra không có gì thay đổi so
với trạng thái trước đó là: R = 1 & S = 0 hoặc R = 0 & S = 1. Nên đây là trạng thái giữ
nguyên trạng thái trước đó.
- Khi R = 0 & S = 1 hoặc R = 1 & S = 0 thì ta có hai đầu ra trái ngược nhau như mong
muốn.
- Khi R = 1 & S = 1 ra bằng 0, do khi lắp mạch 2 đầu ra phải trái ngược nhau nên đây
là trạng thái không mong muốn. Vì vậy trạng thái này được gọi là trạng thái cấm.
3. NHẬN XÉT
Trigơ RS là một trong những thành phần cơ bản cấu thành lên các mạch tuần tự. Mạch
tuần tự là mạch có trạng thái ngõ ra không những phụ thuộc vào tổ hợp các ngã vào mà
còn phụ thuộc trạng thái ngõ ra trước đó. Ta nói mạch tuần tự có tính nhớ.
12
&<#(40=)>?@
Bộ đếm số sử dụng IC7493
-%A1B4
+) IC 7493 gồm 4 trigơ JK , gồm 2 bộ đếm không đồng bộ mod 2 và mod 8 độc lập.
+) Lối vào xung nhịp CA và lối ra QA là của bộ đếm mod 2

+) Lối vào xung nhịp CB và các lối ra QB, QC, QD là của bộ đếm mod 8
Trigơ JK
%JK là loại Trigơ có 2 lối vào điều khiển J, K
%JK có đầu vào đồng bộ C. Trigơ có thể lập hay xóa trong khoảng thời gian ứng với
sườn âm hoặc sườn dương ứng với xung đồng bộ C.
,%44
Thiết kế mạch đếm sử dụng 7493 và 7447
Sơ đồ nguyên lý
- Do mạch chỉ sử dung một LED 7 thanh nên chỉ có thể hiển thị được các giá trị từ 0
đến 9 mặc dù mạch có thể đếm từ 0 đến 15.
- Ngoài việc đếm từ 0 đến 9 ta còn có thể điều khiển mạch đến từ 0 đến 1 giá trị bất
kì ( trong khoảng 1 đến 9 ) bằng cách kết nối 2 chân R0(1) & R0(2) của 7493 tới
13
các chân A B C D hay Vcc ( vì khi cả R1 & R2 cùng bằng 1 thì mạch đếm sẽ được
Reset ) dựa vào bảng sau:

Ví dụ: để cho mạch chỉ đếm từ 0 đến 4 thì có nghĩa là khi đến 5 thì 2 chân R0(1) & R0(2)
phải bằng 1. Theo bảng trên ta thấy giá trị 5 tương ứng với:A = 1, B = 0, C = 1, D = 0
Vì vậy ta chi cần cho R1 nối với A & R2 nối với C như hình dưới đây:
Còn với trường hợp mà giá trị để Reset chỉ có 1 trong 4 chân A B C hoặc D bằng 1 như
khi cho mạch đếm từ 0 đến 3, khi đó giá trị 4 tương ứng chỉ có C = 1 thì ta chỉ việc cho
R1 hoặc R2 nối với C còn chân còn lại nối với Vcc là được.
14
.%6C
Mạch có ứng dụng lớn trong việc thiết kế các bộ đếm, đồng hồ đếm….với việc sử dụng
nhiều IC 7493 và Led 7 thanh hơn.
&;#(40=))> @
Cũng như bộ đếm từ 00 đến 99 thì bộ đếm từ 00 đến 33 cũng có cấu trúc tương tự, nhưng
cần thêm 3 mạch nhân AND và 1 mạch OR để tạo tín hiệu điều khiển cho U1 (7493)
hàng chục quay về 0 khi lên đến 3 . Và hàng đơn vị vẫn chạy từ 0 đến 9 khi hàng chục từ

0 đến 2 . Và hàng đơn vị chạy từ 0 đến 3 khi hàng chục là 3.
DEFGHIJ#
Khi hàng chục (0-2) thì tại chân Q
A
và Q
B
của 7493 đếm hàng chục vẫn là tín hiệu 0 do
đó thì ở chân 2 và 3 của U1(7493) vẫn chưa có tín hiệu reset cho chân MR1,2 nó.
15
Khi hàng chục là 3 thì tại chân Q
A
và Q
B
của U1 (7493)có tín hiệu là 1, khi tín hiệu ở
chân Q
C
của U
2
(7493) hàng đơn vị bằng 1 tức là giá trị là 4 thì sẽ có tín hiệu tại chân 2
và chân 3 của của U1(7493) hàng chục và U2 (7493) hàng đơn vị cũng là 1. Do đó cả hai
chân 2 và chân 3 của 7494 hàng chục và hàng đơn vị đều ở mức cao và đều được reset về
00. Từ đó tạo được bộ đếm 34 (các bộ đếm khác tương tự thế).
Mạch OR ở đây dùng để reset 7493 hàng đơn vị khi đếm đến 9 thì về 0 ( khi hàng chục từ
0 đến 2).
&K#LL
MNOPQR$#
DEFGHIJ#
Đồng hồ số thực chất là 1 bộ đếm với 6 con LED với tưởng ứng 2 LED 1, 2 biễu diễn
giây, 2 LED tiếp theo biểu diễn phút và 2 LED cuối biểu diễn giờ (24h)
16

Các con LED 1, 3, 5 tương ứng thực chất là 3 bộ đếm 10, LED 2 và 4 là bộ đếm 6 (0-
5) và LED 6 là bộ đếm 3 (0-2). LED 1 sẽ được kích bằng 1 xung CLOCK để đếm s.các
con LED sau sẽ được kích bằng cách nối chân CP0 của ic 7493 vào chân R1 hoặc R2 của
LED trước để khi nhảy trạng thái 1 thì sẽ có xung kích vào LED sau để nhảy số
Đặc biệt 2 LED 5 6 sẽ biểu diễn h đến 24 => có 2 trạng thái dừng (chuyển về 0) là 10
của LED 5 và 24 của LED 5 và 6 để chuyển về 0h (LED 5 là 4 và LED 6 là 2). Để làm
được điều này ta phải chia trường hợp cho 2 con LED 1 là khi LED 5 nhảy đến 10 thì
Reset và 2 là khi LED 6 nhảy đến 2 cùng với LED 5 nhảy tới 4 thì sẽ Reset. Như vậy cần
1 ic 7432 (OR) để xác định khi gặp trường hợp 1 hoặc 2 thì sẽ Reset 2 LED 5, 6 và 2 ic
7408 (AND) với mỗi 1 con AND sẽ dung để biểu diễn 2 trường hợp đã nêu ở trên và đầu
ra 2 ic sẽ là 2 đầu vào của ic 7432 ở trên, đầu ra ic 7432 sẽ đi vào 2 chân R1 và R2 của
IC9 (7493) của LED 5 để cho cả 2 chân lên trạng thái 1 mỗi khi có 1 trường hợp xuất
hiện để RESET bộ đếm
AND2 biểu diễn giá trị 10 của LED 5 (nói cách khác là bộ đếm 10) và 2 chân sẽ được
nối với chân B,D của IC9 (10 = 1010) để RESET con LED 5.AND1 sẽ biểu diễn giá trị
24h (tức là 2 của LED 6 và 4 của LED 5) thì sẽ RESET về 0h, chân 1 được nối với B (2
= 0010) của IC11 (LED 6) và chân 2 nối với C (4 = 0100) của IC9 (LED5) để RESET
LED 5,6 về 0h khi lên 24h. Rơi vào trường hợp nào thì đầu ra tương ứng của AND sẽ ra
là 1 và làm cho OR = 1 dẫn đến cả 2 chân R1, R2 = 1 dẫn đến RESET. 2 chip AND sẽ k
có trường hợp đồng thời = 1 do AND2 và chân 2 của AND1 biểu diễn giá trị của LED 5
luôn biểu diễn giá trị khác nhau.
Chú ý: 2 LED 5 và 6 cũng chính là cách để thiết kế 1 bộ đếm bất kỳ 2 chữ số riêng (ví dụ
như bộ đếm 32, 45,… được thiết kế theo cách này
17
SRTPUV$WHDXYGHVYZX[E\X]MHDX^#

18
&?#08!_40`0!a1L
%bRIcH$dceHfgHDXYZHDPQR$#
-%[f;X$SH$

Là 7 con led sắp xếp lại theo hình mẫu. Một chân của các con led được nối chung với
nhau (Anod chung hoặc Katod chung), các chân con lại được đưa ra ngoài để phân cực
các con led.
,%;9?.
19
+) IC 7493 là IC đêm không đồng bộ gồm 4 trigơ JK , gồm 2 bộ đếm không đồng bộ
mod 2 và mod 8 độc lập.
+) Lối vào xung nhịp CP
0
và lối ra Q
0
là của bộ đếm Mod 2
+) Lối vào xung nhịp CP
1
và các lối ra Q
1
, Q
2
, Q
3
là của bộ đếm Mod 8
Trigơ JK
%JK là loại Trigơ có 2 lối vào điều khiển J, K
%JK có đầu vào đồng bộ C. Trigơ có thể lập hay xóa trong khoảng thời gian ứng với
sườn âm hoặc sườn dương ứng với xung đồng bộ C.
Sơ đồ mạch và sơ đồ chân:
+) Chân 1 (CP
1
) là đầu xung nhịp của bộ đếm Mod 8.
Chân 2, 3 là chân reset bộ đếm, khi cả 2 chân 2 và 3 đều ở mức cao (mức 1) thì các ngõ

ra Q
0,
Q
1,
Q
2,
Q
3
được reset về 0.
20
SRThiHDRjE$kH$;9?.#
Nhìn vào bảng ta thấy với 7493 khi cả chân 2 và 3 đều ở mức cao thì các ngõ ra mới
được reset, các trường hợp còn lại để cấu hình đếm.
Chân 4, 6, 7, 13 là các chân không kết nối ( No connecter)
Chân 5 và chân 10 là chân cấp nguồn cho IC hoạt động.
Chân 8, 9, 11, 12 là các trạng thái đầu ra của bộ đếm
Chân 14 CP
0
là đầu vào xung nhịp của bộ đếm Mod 2.
21
Muốn cấu hình bộ đếm 10 đến 16 với 7493 ta lấy đầu ra của bộ đếm mod 2 nối với đầu
vào của bộ đếm mod 8 và chọn mức reset hợp lý.
.%;99;
Là IC giải mã từ mã nhị phân ra mã LED 7 thanh loại A chung, như vậy đầu vào có 4 bit
và đ ầu ra có 7 bit.
Sơ đồ chân:
AO-A3: chân đầu vào mã BCD với trọng số bit tăng dần từ AO-A3
RBI: Ripple Blanking Input
RBO: Ripple Blanking Output
LT: Lamp Test

a-f: Đầu ra của mã 7 đoạn
22
Nhìn vào bảng ta thấy nhận thấy các ngõ ra mạch giải mã tác động ở mức thấp (0) thì led
tương ứng sáng.
Ngoài 10 số từ 0 đến 9 được giải mã, mạch cũng còn giải mã được 6 trạng thái khác, ở
đây không dùng đến (Note 2).
Để hoạt động giải mã xảy ra bình thường thì chân LT và BI/RBO phải ở mức cao. Muốn
thử đèn led để các led đều sáng hết thì kéo chân LT xuống thấp (ghi chú 5). Muốn xoá
các số (tắt hết led) thì kéo chân BI xuống thấp (Note 3)
Khi cần giải mã nhiều led 7 đoạn ta cũng có thể ghép nhiều tầng IC, muốn xoá số 0 vô
nghĩa ở trước thì nối chân RBI của tầng đầu xuống thấp, khi này chân ra RBO cũng
xuống thấp và được nối tới tầng sau nếu muốn xoá tiếp số 0 vô nghĩa của tầng đó (Note
4). Riêng tầng cuối cũng thì RBI để trống hay để mức cao để vẫn hiển thị số 0 cuối cùng.
23
Bảng chân lý giải mã:
9%;9)K
- Là IC AND với 2 đầu vào 1 đầu ra, sơ đồ chân như sau:
Bảng sự thật:
*%9)?.
Là IC NAND 2 đầu vào 1 đầu ra
24
A B Y
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
Sơ đồ chân:
Bảng sự thật:
<%0lX\mIcH$dceHd$bR
- Led phát hồng ngoại dùng để phát ra tín hiệu hồng ngoại ra môi trường, LED thu hồng

ngoại để thu tín hiệu hồng ngoại từ LED phát.
- Nút bấm reset để reset bộ đếm, tụ điện, điện trở.
25
A B Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1

×