Giáo án tích hợp và đề cương giáo tích hợp

Giáo án - Đề cơng bài giảng
nga
Giỏo ỏn tớch hp s: 03

GVHD: nghiêm thị thúy

Thi gian thc hiờn: 1 ca = 6 tit
Tờn bi hc trớc: MD-08 -04
Thc hin ngy thỏng nm 2012

TấN BI: MD 08-05 MCH

LOGIC T HP

MC TIấU CA BI: Sau bi hc, ngi hc cú kh nng:
- Kin thc:
+ Trỡnh by c khỏi nim, cỏc bc thit k mch logic t hp
cú s dng cỏc cng logic.
+ Biết đợc khả năng ứng dụng của các cổng logic.
+ Biết đợc một số mạch logic tổ hợp
-

K nng:
+ Vn dng c cỏc cng logic vo trong quỏ trỡnh thit k mch
logic t hp.
+ Lp rỏp mch thnh tho, chớnh xỏc m bo yờu cu v k thut
v m thut trong thi gian 45 phỳt.

- Thỏi :
+ Nghiờm tỳc, cú hng thỳ vi bui hc, ch ng nghiờn cu, sỏng
to.

+ m bo an ton cho ngi v trang thit b, tit kim nguyờn,
nhiờn vt liu.
DNG V TRANG THIT B DY HC:
- Giỏo ỏn, cng bi ging, ti liu phỏt tay, mụ hỡnh vt tht.
- Board cm, IC 7204, dõy dn, ng h vn nng.
HèNH THC T CHC DY HC: Chia nhúm
I. N NH LP:

Thi gian: 2 phỳt

II. THC HIN BI HC.
1


Gi¸o ¸n - §Ò c¬ng bµi gi¶ng
nga

TT

NỘI DUNG

GVHD: nghiªm thÞ thóy

HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
HOẠT ĐỘNG
HOẠT ĐỘNG

TG

CỦA GIÁO VIÊN CỦA HỌC SINH

1

Dẫn nhập

3p
- Thuyết trình: GV - Lắng nghe và
dẫn dắt để đi vào

định hướng vào

bài mới.

bài mới.

- Trực quan: GV

- Quan sát.

đưa ra vật thật cho
HS quan sát.
2

Giới thiệu chủ đề

3p

- Tên bài: Thiết kế

- Thuyết trình , ghi - Lắng nghe và ghi

mạch logic tổ hợp.

bảng.

chép.

- Mục tiêu bài học:

- Thuyết trình:

- Lắng nghe và ghi

+ Kiến thức:

nhớ.

+ Kỹ năng:
+ Thái độ:
- Cấu trúc nội dung bài

- Thuyết trình: GV - Lắng nghe và ghi

học:

nói tóm tắt những

chép.

nội dung của buổi
học.

A. Lý thuyết:

- Vấn đáp:
2

- Suy nghĩ, trả lời


Gi¸o ¸n - §Ò c¬ng bµi gi¶ng
nga

GVHD: nghiªm thÞ thóy

1. Khái niệm mạch Các em hiểu thế
logic tổ hợp.

nào là tổ hợp?

- Là những mạch điện

- Thuyết trình:

được xây dựng từ các

Giảng giải đưa ra nhớ, ghi chép bài.

cổng logic cơ bản kết

khải

hợp nhằm mục đích

thích khái niệm.

niệm,

- Lắng nghe, ghi
giải

thực hiện một hàm
chức năng nào đó.
2.Các bước thiết kế
mạch logic tổ hợp
2.1 Các bước

- Thuyết trình:

Bước 1:

Giảng giải về các chép bài.

Xác định các biến đầu bước

thiết

- Lắng nghe, ghi
kế

vào, đầu ra và giả sử mạch cơ bản cho

các mức logic tương học sinh hiểu.
ứng cho từng biến.

- Vấn đáp:

- Suy nghĩ, trả lời

Bước 2:

Trình bày các cách câu hỏi.

Lập bảng trạng thái

đơn giản hàm?

Bước 3:
Xác định hàm
Bước 4:
Đơn giản hàm
Bước 5:
Vẽ mạch điện và kiểm
3

chứng lại mạch.
Ví dụ
VD1: Một nhà có 3 - Thuyết trình
3

- Lắng nghe, ghi 20p

Giáo án - Đề cơng bài giảng
nga

GVHD: nghiêm thị thúy

cụng tc in A, B, C.

chộp.

ốn Y sỏng khi 3 cụng
tc h. Y sỏng khi A, B
úng, C h. Thit k v
v mch in trờn dựng
cng NAND hai u
vo.
Bc 1: Quy nh u - Thuyt trỡnh:
vo ra.

- Lng nghe, ghi

Quy nh u vo chộp bi.

Cụng tc úng ng vi ra
mc logic 1
Cụng tc h ng vi
mc logic 0
ốn sỏng khi u ra
bng 1
ốn tt khi u ra bng

0
Bc 2: Lp bng trng - Trc quan:
thỏi

- Quan sỏt, ghi

V bng trng thỏi chộp.
lờn bng cho hc
sinh quan sỏt.
- Vn ỏp:
Da vo yờu cu - Suy ngh, tr li
bi toỏn vit trng

S

A

B

C

Y

thỏi u ra?

T
4


Gi¸o ¸n - §Ò c¬ng bµi gi¶ng

nga
P
0
1
2
3
4
5
6
7

0
0
0
0
1
1
1
1

0
0
1
1
0
0
1
1

0

1
0
1
0
1
0
1

GVHD: nghiªm thÞ thóy

1
0
0
0
0
0
1
0

Bước 3: Xác định hàm
Từ bảng trạng thái rút
ra hàm

- Thuyết trình:

- Lắng nghe, ghi

Y= ABC + ABC

Giảng giải cách chép

rút ra hàm cho học

Bước 4: Đơn giản hàm

sinh hiểu.

Dùng bìa karnaugh.

- Trực quan:

- Quan sát, lắng

Vẽ bìa karnaugh nghe, ghi chép.
lên bảng cho học
Bước 5: Vẽ mạch điện sinh quan sát.
dùng cổng NAND hai
- Quan sát, lắng
đầu vào. Kiểm chứng - Trực quan:
Vẽ mạch điện lên nghe, ghi chép.
lại mạch.
bảng cho học sinh
quan sát.
- Vấn đáp:

- Suy nghĩ, trả lời

Trạng thái đầu vào câu hỏi.
có

mức

logic

tương ứng là “0”,
5


Gi¸o ¸n - §Ò c¬ng bµi gi¶ng
nga

GVHD: nghiªm thÞ thóy

“1”, “0”. Đầu ra
mức logic là bao
VD2: Rút gọn hàm rồi nhiêu?
vẽ mạch dùng cổng
NAND 2 đầu vào.
Y1 = (0, 1, 2, 3, 7)
Bước 1: Quy định đầu
vào ra.
Đầu vào A, B, C

- Thuyết trình:

- Lắng nghe, ghi

Đầu ra Y

Quy định đầu vào chép

Bước 2: Lập bảng trạng ra.
thái
- Trực quan:

- Quan sát, ghi

Vẽ bảng trạng thái chép
Bước 3: Xác định hàm

lên bảng cho học

Y= ABC+ ABC + ABC sinh quan sát.
+ ABC + ABC

- Vấn đáp:

Bước 4: Đơn giản hàm

Viết hàm đầu ra?

- Suy nghĩ, trả lời

Dùng bìa karnaugh.
- Trực quan:

- Quan sát, lắng

Vẽ bìa karnaugh nghe, ghi chép.
Bước 5: Vẽ mạch điện lên bảng cho học
dùng cổng OR hai đầu sinh quan sát.

vào. Kiểm chứng lại - Trực quan:
mạch.

- Quan sát, lắng

Vẽ mạch điện lên nghe, ghi chép.
6


Gi¸o ¸n - §Ò c¬ng bµi gi¶ng
nga

GVHD: nghiªm thÞ thóy

bảng cho học sinh
quan sát.
B. Thực hành:
1. Giới thiệu về các

- Thuyết trình: GV - Lắng nghe và ghi 3p

thiết bị, vật liệu và

giới thiệu những

dụng cụ:

trang thiết bị cần

- Thiết bị:

sử dụng trong bài.

- Vật liệu:

- Trực quan: GV

- Dụng cụ:

giới thiệu đến thiết

chép.

- Quan sát.

bị nào thì đưa ra
cho cả lớp quan
sát.
2. Các bước lắp ráp

- Thuyết trình: GV - Lắng nghe và ghi 10p

mạch tổ hợp.

giảng giải về các

Bước 1: Xác định các

bước thiết kế

cổng,IC đầu vào và

mạch logic tổ hợp.

đầu ra.

- Trực quan: Thao

Bước 2: Đi dây,kết nối

tác các bước thực

các cổng logic.

hiện cho học sinh

Bước 3: Đo kiểm tra

quan sát.

chép.

- Quan sát.

mạch,sửa sai.
Bước 4: Hiệu chỉnh
mạch hoạt đéng theo
đúng yêu cầu.
3. Hướng dẫn các thao

- GV thực hiện các - Quan sát và ghi

động tác thực hiện.

thao tác kỹ thuật
7

nhớ.

30p


Giáo án - Đề cơng bài giảng
nga

GVHD: nghiêm thị thúy

mu.
Ln 1: Lm bỡnh

- Quan sỏt, khỏi

thng.

quỏt tin trỡnh lm
ra sn phm.

Ln 2: Lm chm

- Quan sỏt, lng

kốm gii thớch.

nghe v ghi nh rừ
v tng bc lm.

Ln 3: Lm li cỏc - Tp trung, quan
4. Luyn tp
4

tao ng tỏc khú
Quan sỏt, chỉnh

sỏt v ghi nh.
Lp rỏp mch

sửa.

in.

- Thuyt trỡnh:

- Lng nghe v ghi

Kt thỳc vn
- Cng c kin thc:
H thng húa li kin

130
p

30p

nh.

thc mt ln na v
ỏnh giỏ kt qu cng
nh ý thc hc tp ca
HS.
- Cng c k nng rốn

- Thuyt trỡnh:

luyn:

5

- Lng nghe v ghi
nh.

Nhn xột kt qu rốn

- Trc quan: a

- Quan sỏt.

luyn, lu ý cỏc sai sút

ra nhng sai sút

v cỏch khc phc.

cho hc sinh quan

Hng dn t hc

sỏt.
Bi tp v nh: Thit k mch in gia
ỡnh vi yờu cu c 3 cụng tc A, B, C
úng thỡ ốn sỏng v mch in s
8

3p


Giáo án - Đề cơng bài giảng
nga

GVHD: nghiêm thị thúy

dng cng NOR 2 u vo.
III. RT KINH NGHIM T CHC THC HIN:


.
TRNG KHOA/ TRNG B MễN

Ngy 03 thỏng 08 nm 2011
GIO VIấN
Lấ TH PHƯƠNG

CNG BI GING
A. Lý Thuyết

1.1. Khỏi nim mch logic t hp

9


Gi¸o ¸n - §Ò c¬ng bµi gi¶ng
nga

GVHD: nghiªm thÞ thóy

- Là những mạch điện được xây dựng từ các cổng logic nhằm mục
đích thực hiện một hàm chức năng nào đó.
- Để xây dựng lên mạch điện này chúng ta xác định các biến đầu vào
từ đó lập bảng trạng thái rồi xác định hàm, đơn giản hàm và cuối cùng tiến
hành vẽ mạch điện.
1.2. Các bước thiết kế mạch logic tổ hợp.
1.2.1. Các bước
- Bước 1:
+ Xác định các biến đầu vào và giả sử các mức logic tương ứng cho
các biến.
Ví dụ: Công tắc bật ứng với mức logic “1”
Công tắc hở ứng với mức logic “0”
+ Xác định hàm đầu ra: Có thể bằng “0” là mức tích cực hoặc bằng
“1” là mức tích cực.
Ví dụ: Hàm đầu ra bằng “1” đèn sáng
Hàm đầu ra bằng “0” đèn tối
- Bước 2:

+ Lập bảng trạng thái: trên bảng trạng thái phải thể hiện được các
biến đầu vào và trạng thái của đầu ra.
- Bước 3:
+ Xác định hàm: Từ bảng trạng thái rút ra hàm.
- Bước 4:
+ Đơn giản hàm: Để cho mạch điện đơn giản và dễ hiểu ta có thể sử dụng
phương pháp đại số hoặc bìa karnough.
- Bước 5: Vẽ mạch điện từ hàm thay thế sau đó kiểm chứng lại mạch
điện bằng cách đưa 1 số trạng thái đầu vào rồi kiểm tra đầu ra.
10


Gi¸o ¸n - §Ò c¬ng bµi gi¶ng
nga

GVHD: nghiªm thÞ thóy

1.2.2. Ví dụ
Ví dụ 1: Một nhà có 3 công tắc điện A,B,C.
Đèn Y sáng khi cả 3 công tắc hở
Đèn Y sáng khi A, B đóng và C hở
Yêu cầu: Thiết kế và vẽ mạch điện trên dùng cổng NAND 2 đầu vào.
Lời giải:
Bước 1: Quy định đầu vào, ra.
Quy định đầu vào: A, B, C
Công tắc đóng ứng với mức logic bằng “1”
Công tắc hở ứng với mức logic bằng “0”
Quy định đầu ra: Y
Đèn sáng khi đầu ra bằng “1”
Đèn tắt khi đầu ra bằng “0”

Bước 2: Lập bảng trạng thái.

STP

A

B

C

L

0

0

0

0

1

1

0

0

1

0

2

0

1

0

0

11


Gi¸o ¸n - §Ò c¬ng bµi gi¶ng
nga

GVHD: nghiªm thÞ thóy

3

0

1

1

0

4

1

0

0

0

5

1

0

1

0

6

1

1

0

1

7

1

1

1

0

Bước 3: Xác định hàm
Từ bảng trạng thái áp dụng theo CCT ( chuẩn tắc tuyển ) ta viết được
hàm đầu ra:
Y = ABC + ABC
Bước 4: Đơn giản hàm
Dùng bìa karnough
BC

00

01

11

10

A

0
1

(0)

(1)

1
(4)

0
(5)

0

0

(3)

(2)
0

0
(6)

0

1

(7)

Hàm trên đã tối giản:

Y = ABC + ABC
Bước 5: Vẽ mạch điện dùng cổng NAND hai đầu vào. Kiểm chứng lại
mạch.
+ Biến đổi hàm :
Y = A.B.C + A.B.C = A.B.C + A.B.C = A.B.C.. A.B.C

12


Gi¸o ¸n - §Ò c¬ng bµi gi¶ng
nga

GVHD: nghiªm thÞ thóy

Ví dụ 2: Rút gọn hàm rồi vẽ mạch bằng cổng NAND 2 đầu vào
Y=

(0, 1, 2, 3, 7)

Lời giải:
Bước 1: Quy định đầu vào ra.
Từ hàm tổng ta thấy số đếm lớn nhất là 7. Nên ta có tổ hợp 2n > 7. Suy
ra n = 3. Vậy có 3 biến đầu vào.
Gọi 3 biến đầu vào là A, B, C.
Hàm đầu ra là Y
Bước 2: Lập bảng trạng thái.
STP
0
1
2

3

A
0
0
0
0

B
0
0
1
1
13

C
0
0
0
1

Y
1
1
1
1


Gi¸o ¸n - §Ò c¬ng bµi gi¶ng
nga

4
5
6
7

1
1
1
1

GVHD: nghiªm thÞ thóy

0
0
1
1

0
1
0
1

0
0
0
1

Bước 3: Xác định hàm
Y= ABC+ ABC + ABC + ABC + ABC
Bước 4: Đơn giản hàm

Dùng bìa Karnough :
00

BC

01

11

10

A

0

(0)

(1)

1
(4)

1
(5)

0

0

1

(3)

(2)
1

(7)

1
(6)

1

0

Tối giản hàm bằng bìa Karnough :
Nhóm 1 ( 0,1,3,2 ) = A
Nhóm 2 ( 3,7 )

= BC

Vậy hàm sau khi đã tối giản:
Y = A + BC
Bước 5: Vẽ mạch dùng cổng NAND 2 đầu vào. Kiểm chứng lại mạch.
+ Biến đổi hàm:

Y = A + BC = A + BC = A.BC

14

Gi¸o ¸n - §Ò c¬ng bµi gi¶ng
nga

GVHD: nghiªm thÞ thóy

B. Thực hành
Yêu cầu: Một nhà có 3 công tắc A, B, C
- Đèn L sáng khi cả 3 công tắc A, B,C hở.
- Đèn L chỉ sáng khi A, B đóng còn C hở.
Hãy dùng các cổng NAND 2 đầu vào để thiết kế một mạch điện theo đúng
yêu cầu trên.
1. Giới thiệu về các thiết bị, vật liệu và dụng cụ:
- Thiết bị: IC, board cắm
- Vật liệu: Dây dẫn, kéo cắt dây.
- Dụng cụ: Đồng hồ vạn năng.
2. Các bước thiết kế mạch logic tổ hợp.
Bước 1: Xác định các biến đầu vào và giả sử mức logic tương ứng cho các
biến.
Công tắc bật ứng với mức logic = 1
Công tắc hở ứng với mức logic = 0
Quy định hàm đầu ra có thể = 0 là mức tích cực hoặc = 1 là mức tích cực.
Y = 1 đèn sáng.
Y = 0 đèn tắt.
15


Gi¸o ¸n - §Ò c¬ng bµi gi¶ng
nga

GVHD: nghiªm thÞ thóy

Bước 2: Lập bảng trạng thái
Số hàng 23 = 8 (3 biến)
A
0
0
0
0
1
1
1
1
Số cột 3 + 1 = 4

B
0
0
1
1
0
0
1
1

Y = A*B*C + A*B* C
Bước 3: Đơn giản hàm dùng bìa karnaugh:
1
0

0
0

0
0

0
1

→ Hàm trên đã tối giản.
Bước 4: Vẽ mạch điện, thiết kế mạch điện.
Biến đổi hàm: Y = A*B*C + A*B*C
= A*B*C * A*B*C

16

C

Y

0
1
0
1
0
1
0
1

1

0
0
0
0
0
1
0


Gi¸o ¸n - §Ò c¬ng bµi gi¶ng
nga

GVHD: nghiªm thÞ thóy

A

ABC

A
AB

B
B

AB C * ABC

C

AB

AB

ABC

3. Một số sai hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục:
HIỆN TƯỢNG
Đèn không sáng

NGUYÊN NHÂN
CÁCH KHẮC PHỤC
- Đấu dây sai, đấu thiếu. - Dùng đồng hồ vạn
năng để kiểm tra.

Đèn sáng không đúng

- IC hỏng.

- Thay IC mới.

yêu cầu.

- Kiểm tra lại sơ đồ

- xem lại sơ đồ đấu nối

mạch điện xem đúng

và dùng đồng hồ vạn

chưa.

- Đấu sai dây hoặc dây

năng để kiểm tra.
- Dùng đồng hồ vạn

bị đứt.

năng để kiểm tra.

Mạch không hoạt động

Bài tập về nhà: Thiết kế mạch điện gia đình với yêu cầu cả 3 công tắc A, B,
C đóng thì đèn sáng vẽ mạch điện sử dụng cổng NOR 2 đầu vào.

17