Mô hình thí nghiệm số: Khảo sát các cổng logic cơ bản (IC 7400, 7402, 7408, 7404, 7432, 7486, 7410, 7411)

TRƯỜNG ĐHCN Hà Nội

Khoa:Điện tử

LỜI NÓI ĐẦU
Với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật, đặc biệt là ngành điện tử
đã ứng dụng rất nhiều trong công nghiệp. Trong lĩnh vực điều khiển, từ khi công nghệ
chế tạo loại vi mạch lập trình phát triển đã đem đến các kỹ thuật điều khiển hiện đại có
nhiều ưu điểm hơn so với việc sử dụng các mạch điều khiển lắp ráp bằng các linh kiện
rời như kích thước nhỏ, giá thành rẻ, độ làm việc tin cậy, công suất tiêu thụ nhỏ.
Ngày nay, trong lĩnh vực điều khiển đã được ứng dụng rộng rãi trong các thiết bị,
sản phẩm phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt hàng ngày của con người như máy giặt, đồng
hồ báo giờ….. đã giúp cho đời sống cuả chúng ta ngày càng hiện đại và tiện nghi hơn.
Đề tài “Mô hình thí nghiệm số: Khảo sát các cổng logic cơ bản (IC 7400, 7402,
7408, 7404, 7432, 7486, 7410, 7411) ” để hiểu sâu về tác dụng và chức năng các cổng

logic hơn với nhiều ứng dụng rất đa dạng và phong phú, có nhiều loại hình khác nhau
dựa vào công dụng và độ phức tạp. Do tài liệu tham khảo bằng Tiếng Việt còn hạn chế,
trình độ có hạn và kinh nghiệm trong thực tế còn non kém, nên đề tài chắc chắn còn
nhiều thiếu sót. Vì vậy chúng em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp, giúp đỡ
chân thành của ThS Nguyễn Ngọc Anh, GVHD đồ án, cũng như các Thầy Cô trong
Khoa và các bạn Sinh Viên để Đồ án của chúng em được hoàn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn./
Hà nội, Ngày…13..tháng…2.năm 2014
Nhóm thực hiện Đồ Án 2

GVHD:Ths. Nguyễn Ngọc Anh

-1-

Đồ án 2

TRƯỜNG ĐHCN Hà Nội

Khoa:Điện tử

I. Các cổng Logic
1. Các cổng Logic
Logic là gì?
Logic là một kiểu luận lý, là một kiểu lập luận cho thấy mối quan hệ tất yếu giữa các
nguyên nhân đưa đến một kết quả xác định. Logic đơn giản nhất là đóng khóa điện thì
bóng đèn sáng, hở khóa điện thì bóng đèn tắt.
Mở 2 mắt thì thấy đường, nhắm một mắt cũng còn thấy đường,chỉ khi nhắm cả 2 mắt
thì mới không thấy đường. Trong mạch điện có 3 logic cơ bản, đó là: Logic AND, logic
OR và logic NOT.

Logic AND có thể diễn tả theo mô hình các khóa điện cho mắc nối tiếp.Logic AND
có thể phát biểu như sau: Có 4 khóa điện ḿăc nối tiếp, chỉ khi cả 4 khóa điện cùng đóng
kín bóng đèn mới sáng và chỉ cần một khóa điện hở là đèn sẽ tắt.
Logic OR có thể diễn tả theo mô hình các khóa điện cho mắc song song.Logic OR có
thể phát biểu như sau: Có 4 khóa điện mắc song song,chỉ khi cả 4 khóa điện đều hở lúc
đó đèn mới tắt, chỉ cần một khóa điện đóng kín là đèn sẽ sáng.

GVHD:Ths. Nguyễn Ngọc Anh

-2-

Đồ án 2

TRƯỜNG ĐHCN Hà Nội

Khoa:Điện tử

Logic NOT có thể diển tả theo mô hình khóa điện mắc song song với bong đèn.
Logic NOT có thể phát biểu như sau: Khi khóa đèn hở thì đèn sẽ sáng và khi khóa điện
đóng kín thì đèn mất áp và sẽ tắt.
Bạn biết chỉ cần có 3 dạng logic đơn giản này mà người ta đã tạo ra một vương quốc
kỹ thuật số, với biết bao thành tựu không thể tưởng tượng nổi.

Bảng chân giá cho thấy: chỉ khi các ngả vào đều ở bit 1 thì ngả ra mới ở bit 1, chỉ
cần một ngả vào ở bit 0 thì ngả ra sẽ ở bit0. Trong mạch điện, bit 0 ứng với mức volt
thấp và bit 1 ứng với mức volt cao.
Hình vẽ sau cho thấy ký hiệu của 2 cổng logic cơ bản là NOT và AND, và khi kết
hợp 2 cổng logic này chúng ta có thể tạo ra một cổng logic rất hữu dụng khác là logic
NAND. Sau này người ta dùng
logic NAND làm logic nền, vì nó dễ chế tạo, giá thành thấp, do đó người ta dùng sự kết
hợp của các cổng logic NAND để tạo ra các kiểu dạng logic thông dụng khác.

GVHD:Ths. Nguyễn Ngọc Anh

-3-

Đồ án 2


TRƯỜNG ĐHCN Hà Nội

Khoa:Điện tử

Từ các cổng Logic cơ bản trên, người ta còn tạo ra các cổng Logic thông dụng khác.
Đó là Logic NOR, Logic Ex-OR hay Dị-OR

GVHD:Ths. Nguyễn Ngọc Anh

-4-

Đồ án 2


TRƯỜNG ĐHCN Hà Nội

Khoa:Điện tử

Từ bảng chân trị của cổng logic Dị-OR, chúng ta thấy: Chỉ khi 2 ngả vào ở trạng thái
bit khác nhau luć đó ngả ra mới là bit 1, khi 2 ngả vào ở trạng thái bit giống nhau thì
ngả ra là bit 0 Thêm tầng đảo ở ngả ra của cổng Dị-OR, chúng ta có cổng Dị-NOR, phát
biểu của cổng Dị-NOR ngược lại với cổng Dị-OR. Dưới đây là bảng chân giá của các
kiểu cổng logic cơ bản. Bảng dùng cho kiểu cổng 3 ngả vào và kiểu cổng 2 ngả vào.

GVHD:Ths. Nguyễn Ngọc Anh

-5-

Đồ án 2


TRƯỜNG ĐHCN Hà Nội

Khoa:Điện tử

Các cổng logic kết hợp

Đây là cổng logic AND có 2 ngả vào, trước đó trên một ngả vào, tín hiệu đã cho qua
tầng đảo. Kết quả ngả ra của cổng logic kết hợp này cho thấy ở bảng chân giá. Chúng ta
thấy: Chỉ khi ngả vào A ở bit 1 và ngả vào B ở bit 0 thì ngả ra mới ở bit 1.

GVHD:Ths. Nguyễn Ngọc Anh

-6-

Đồ án 2


TRƯỜNG ĐHCN Hà Nội

Khoa:Điện tử

Trong cổng logic này, A, B là ngả vào của cổng logic NOR, B, C là ngả vào của cổng
logic AND, D, E là ngả vào của cổng logic OR và bảng chân trị cho thấy trạng thái của
các ngả vào ngả ra của cổng logic kết hợp.
Hình vẽ dưới đây cho thấy người ta có thể dùng cổng logic NAND để tạo ra các kiểu
cổng logic khác.

GVHD:Ths. Nguyễn Ngọc Anh

-7-

Đồ án 2

TRƯỜNG ĐHCN Hà Nội

Khoa:Điện tử

Để có kiểu cổng logic kết hợp này, chúng ta có thể tạo ra từ cổng logic NAND, bạn
xem hình bên dưới.

GVHD:Ths. Nguyễn Ngọc Anh

-8-

Đồ án 2


TRƯỜNG ĐHCN Hà Nội

Khoa:Điện tử

Nói với Bạn:
Trong các mạch điện logic, dù mạch đơn giản hay phức tạp,tín hiệu luôn xuất hiện ở
dạng bit 0, và bit 1, qua các quan hệ qua các kiểu cổng logic, chúng ta luôn xác định
được trạng thái bit trên các ngả vào ngả ra, đó là một đặc điểm của loại mạch logic .

GVHD:Ths. Nguyễn Ngọc Anh

-9-

Đồ án 2

TRƯỜNG ĐHCN Hà Nội

Khoa:Điện tử

II. Cấu tạo và hình ảnh thực tế của các IC

IC 7400 (NAND) là IC có tích hợp 4 cổng NAND.
Cấu tạo:
Chân vào:
Chân ra:
1,2
3
4,5
6
9,10
8
12,13
11
Chân 7 nối đất chân 14 nối với nguồn

GVHD:Ths. Nguyễn Ngọc Anh

- 10 -

Đồ án 2


TRƯỜNG ĐHCN Hà Nội

Khoa:Điện tử

IC 7402 là IC có tích hợp 4 cổng NOR
Cấu tạo:
Chân vào:
Chân ra:
2,3
1
5,6
4
8,9
10
11,12
13
Chân 7 nối đất chân 14 nối với nguồn

GVHD:Ths. Nguyễn Ngọc Anh

- 11 -

Đồ án 2


TRƯỜNG ĐHCN Hà Nội

Khoa:Điện tử

IC 7408 là IC có tích hợp 4 cổng AND
Cấu tạo:
Chân vào:

Chân ra:
1,2
3
4,5
6
9,10
8
12,13
11
Chân 7 nối đất chân 14 nối với nguồn

GVHD:Ths. Nguyễn Ngọc Anh

- 12 -

Đồ án 2


TRƯỜNG ĐHCN Hà Nội

Khoa:Điện tử

IC 7404 là IC có tích hợp 4 cổng NOT
Cấu tạo:
Chân vào:
Chân ra:
1
2
3
4

5
6
9
8
11
10
13
12
Chân 7 nối đất chân 14 nối với nguồn

GVHD:Ths. Nguyễn Ngọc Anh

- 13 -

Đồ án 2


TRƯỜNG ĐHCN Hà Nội

Khoa:Điện tử

IC 7432là IC có tích hợp 4 cổng OR
Cấu tạo:
Chân vào:
Chân ra:
1,2
3
4,5
6
9,10

8
12,13
11
Chân 7 nối đất chân 14 nối với nguồn

GVHD:Ths. Nguyễn Ngọc Anh

- 14 -

Đồ án 2


TRƯỜNG ĐHCN Hà Nội

Khoa:Điện tử

IC 7486là IC có tích hợp 4 cổng ExOR
Cấu tạo:
Chân vào:
Chân ra:
1,2
3
4,5
6
9,10
8
12,13
11
Chân 7 nối đất chân 14 nối với nguồn

GVHD:Ths. Nguyễn Ngọc Anh

- 15 -

Đồ án 2


TRƯỜNG ĐHCN Hà Nội

Khoa:Điện tử

IC 7410 là IC có tích hợp 3 cổng NAND
Cấu tạo:
Chân vào:
Chân ra:
1,2,13
12
3,4,5
6
9,10,11
8
Chân 7 nối đất chân 14 nối với nguồn

GVHD:Ths. Nguyễn Ngọc Anh

- 16 -

Đồ án 2

TRƯỜNG ĐHCN Hà Nội

Khoa:Điện tử

IC 7411 là IC có tích hợp 3 cổng AND
Cấu tạo:
Chân vào:
Chân ra:
1,2,13
12
3,4,5
6
9,10,11
8
Chân 7 nối đất chân 14 nối với nguồn

GVHD:Ths. Nguyễn Ngọc Anh

- 17 -

Đồ án 2


TRƯỜNG ĐHCN Hà Nội

Khoa:Điện tử

III. Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ mạch in
1. Sơ đồ nguyên lý

2. Sơ dồ mạch in

GVHD:Ths. Nguyễn Ngọc Anh

- 18 -

Đồ án 2


TRƯỜNG ĐHCN Hà Nội

GVHD:Ths. Nguyễn Ngọc Anh

Khoa:Điện tử

- 19 -

Đồ án 2