Đang tải... (xem toàn văn)
Giới thiệu các loại IC số thường gặp. Hướng dẫn sinh viên thực tập trên các IC số. Thanh ghi dịch, bộ đếm BCD. Rất cần thiết cho sinh viên ngành Kỹ thuật điện, điện tử. Giáo trình được chia làm các bài cụ thể, hướng dẫn chi tiết.
Bài giảng thực hành KTXS Bài 1: CỔNG LOGIC I Mục đích, yêu cầu Khảo sát cổng logic làm quen với vi mạch cổng logic, cách tra cứu sơ đồ chân, đọc bảng trạng thái, cách kiểm tra cổng logic, xác định dãy điện áp mức logic II Dụng cụ học tập - Đồng hồ VOM - Vi mạch 7400, 7404, 7408, 7432, 7486 III Câu hỏi chuẩn bị trước thực hành Hãy cho biết ký hiệu – hàm số - bảng trạng thái cổng NAND? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Hãy cho biết ký hiệu – hàm số - bảng trạng thái cổng NOT? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Hãy cho biết ký hiệu – hàm số - bảng trạng thái cổng AND? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Hãy cho biết ký hiệu – hàm số - bảng trạng thái cổng OR? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Hãy cho biết ký hiệu – hàm số - bảng trạng thái cổng NOR? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Hãy cho biết ký hiệu – hàm số - bảng trạng thái cổng EX-OR? Trang Giáo trình thực hành KTS ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Hãy cho biết ký hiệu – hàm số - bảng trạng thái cổng EX-NOR? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… IV Các bước thực hành Khảo sát cổng NAND IC 74LS00 a Cấp nguồn + 5V cho chân 14 GND cho chân số IC 74LS00 Đo điện áp ngõ vào/ra để hở ghi vào bảng sau: Chân số 10 11 12 13 Điện áp Mức Logic b Kết nối mạc ngõ vào A, B, C … H/các ngõ đến Led 1, 2, 3, 4: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Trang 13 Giáo trình thực hành KTS ……………………………………………………………………………………… Chuyển ngõ vào theo trình tự bảng trạng thái ghi trạng thái Led: INPUT A B OUTPUT INPUT LED1 C D 0 1 OUTPUT INPUT LED2 E F 0 1 1 OUTPUT LED3 INPUT G H 0 0 1 1 1 1 OUTPUT LED4 c Kết luận: Hãy đánh dấu “x” vào bảng cổng tốt cổng hư: Số thứ tự N1 N2 N3 N4 Tốt Hư Khảo sát cổng AND IC 74LS08 a Cấp nguồn + 5V cho chân 14 GND cho chân số IC 74LS08 Đo điện áp ngõ vào/ra để hở ghi vào bảng sau: Chân số Trang 13 10 11 12 13 Giáo trình thực hành KTS Điện áp Mức Logic b Kết nối mạc ngõ vào A, B, C … H/các ngõ đến Led 1, 2, 3, ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Chuyển ngõ vào theo trình tự bảng trạng thái ghi trạng thái Led: INPUT A B OUTPUT LED1 INPUT C D 0 1 OUTPUT LED2 INPUT E F 0 1 1 OUTPUT LED3 INPUT G H 0 0 1 1 1 1 OUTPUT LED4 c Kết luận: Hãy đánh dấu “x” vào bảng cổng tốt cổng hư: Số thứ tự A1 A2 A3 Tốt Hư Khảo sát cổng OR IC 74LS32 Trang 13 A4 Giáo trình thực hành KTS a) Cấp nguồn + 5V cho chân 14 GND cho chân số IC 74LS32 Đo điện áp ngõ vào/ra để hở ghi vào bảng sau: Chân số 10 11 12 13 Điện áp Mức Logic b) Kết nối mạc ngõ vào A, B, C … H/các ngõ đến Led 1, 2, 3, ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Chuyển ngõ vào theo trình tự bảng trạng thái ghi trạng thái Led: INPUT A B OUTPUT LED1 INPUT C D 0 1 OUTPUT LED2 INPUT E F 0 1 1 OUTPUT LED3 INPUT G H 0 0 1 1 1 1 OUTPUT LED4 c Kết luận: Hãy đánh dấu “x” vào bảng cổng tốt cổng hư: Trang 13 Giáo trình thực hành KTS Số thứ tự O1 O2 O3 O4 Tốt Hư Khảo sát cổng EX-OR IC 74LS86 a Cấp nguồn + 5V cho chân 14 GND cho chân số IC 74LS86 Đo điện áp ngõ vào/ra để hở ghi vào bảng sau: Chân số 10 11 12 13 Điện áp Mức Logic c Kết nối mạc ngõ vào A, B, C … H/các ngõ đến Led 1, 2, 3, ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Trang 13 Giáo trình thực hành KTS Chuyển ngõ vào theo trình tự bảng trạng thái ghi trạng thái Led: INPUT A B OUTPUT LED1 INPUT C D 0 1 OUTPUT INPUT LED2 E F 0 1 1 OUTPUT LED3 INPUT G H 0 0 1 1 1 1 OUTPUT LED4 c Kết luận: Hãy đánh dấu “x” vào bảng cổng tốt cổng hư: Số thứ tự XO1 XO2 XO3 XO4 Tốt Hư Khảo sát cổng NOT IC 74LS04 a Cấp nguồn + 5V cho chân 14 GND cho chân số IC 74LS04 Trang 13 Giáo trình thực hành KTS Đo điện áp ngõ vào/ra để hở ghi vào bảng sau: Chân số 10 11 12 13 Điện áp Mức Logic c Kết nối mạc ngõ vào A, B, C … H/các ngõ đến Led 1, 2, 3, ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Chuyển ngõ vào theo trình tự bảng trạng thái ghi trạng thái Led: INPUT A B OUTPUT LED1 INPUT C D 0 1 OUTPUT LED2 INPUT E F 0 1 1 OUTPUT LED3 INPUT G H 0 0 1 1 1 1 OUTPUT LED4 c Kết luận: Hãy đánh dấu “x” vào bảng cổng tốt cổng hư: Số thứ tự Tốt Hư V Trả lời câu hỏi Một IC 74LS00 lập cổng AND ngõ vào? Trang 13 Giáo trình thực hành KTS ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Ở mạch dao động dùng cổng NOT thay cổng NAND không? Muốn thay đổi tần số mạch ta thay đổi thành phần nào? Tại sao? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Bài 2: FLIP FLOP I Mục đích, yêu cầu - Khảo sát hoạt động FF - Ứng dụng FF để chế tạo mạch đếm, ghi II Dụng cụ học tập - Đồng hồ VOM - Vi mạch 74LS112, 74LS74 III Câu hỏi chuẩn bị trước thực hành Hãy cho biết ký hiệu, bảng trạng thái, hàm số FFJK? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Hãy cho biết ký hiệu, bảng trạng thái, hàm số FFD? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Hãy cho biết ký hiệu, bảng trạng thái, hàm số FFT? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Trang 13 Giáo trình thực hành KTS ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Hãy cho biết chức xung Ck FF? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… IV Các bước thực hành Khảo sát cổng PLIP FLOP IC 74LS112 a Cấp nguồn + 5V cho chân 16 GND cho chân số IC 74LS112 b Đo điện áp ngõ vào/ra để hở ghi vào bảng sau: Chân số Tên Trang 13 10 11 12 13 14 15 16 Giáo trình thực hành KTS ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Cho xung Ck vào chân CPU (chân số 5), chân CPD mắc vào vôn (chân số 4) chuyển đổi vị trí ngõ vào, quan sát ngõ để điền vào bảng trạng thái sau: MR PL D3 D2 D1 D0 x x x x x 0 x x x x 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 Led6 Led5 Led4 Led3 Led2 Led1 x: giá trị Cho xung Ck vào chân CPD (chân số 4), chân CPU mắc vào vôn (chân số 5) chuyển đổi vị trí ngõ vào, quan sát ngõ để điền vào bảng trạng thái sau: MR PL D3 D2 D1 D0 x x x x x 0 x x x x 0 0 0 Led6 Trang 13 Led5 Led4 Led3 Led2 Led1 Giáo trình thực hành KTS 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 x: giá trị Hãy cho biết IC 74192 tốt hay hỏng? Làm biết? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Mạch đếm lên BCD Kết nối mạch hình vẽ sau: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Quan sát ngõ vào xung Ck ngõ điền vào bảng trạng thái sau: Đếm xung Ck OUTPUTS Q3 Q2 Q1 Trang 13 Q0 Giáo trình thực hành KTS 10 Các học viên tự kết nối để thực mạch đếm Led đoạn Mạch đếm xuống BCD Kết nối mạch hình vẽ sau: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Quan sát ngõ vào xung Ck ngõ điền vào bảng trạng thái sau: Đếm xung Ck OUTPUTS Q3 Q2 Q1 Trang 13 Q0 Giáo trình thực hành KTS 10 Các học viên tự kết nối để thực mạch đếm Led đoạn Mạch đếm lên có đặt trước số đếm Hãy thực mạch đếm lên từ (0010) đến (1000) Trình tự mạch đếm minh họa hình vẽ sau: Với mạch ta phải sử dụng trường hợp đặt trước số đếm 0010 ngõ vào A = 0, B = 1, C = D = Ta kết nối mạch hình vẽ: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Quan sát ngõ vào xung Ck ngõ điền vào bảng trạng thái sau: Đếm xung Ck OUTPUTS Q3 Q2 Q1 Trang 13 Q0 Giáo trình thực hành KTS Hãy cho biết cổng NAND đóng vai trò cổng gì? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Hãy giải thích nguyên lý làm việc mạch? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Các học viên tự kết nối để thực mạch đếm Led đoạn Mạch đếm xuống có đặt trước số đếm Hãy thực mạch đếm xuống từ (1000) đến (0011) Trình tự mạch đếm minh họa hình vẽ sau: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Với mạch ta phải sử dụng trường hợp đặt trước số đếm 1000 ngõ vào A = 0, B = 0, C = D = Ta kết nối mạch hình vẽ: Trang 13 Giáo trình thực hành KTS ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Quan sát ngõ vào xung Ck ngõ điền vào bảng trạng thái sau: Đếm xung Ck OUTPUTS Q3 Q2 Q1 Q0 Hãy cho biết cổng OR đóng vai trò cổng gì? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Hãy giải thích nguyên lý làm việc mạch? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Các học viên tự kết nối để thực mạch đếm Led đoạn V Các câu hỏi kiểm tra Trang 13 Giáo trình thực hành KTS Hãy thực mạch đếm lên có giá trị từ đến ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Hãy thực mạch đếm xuống có giá trị từ đến ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Hãy thực mạch đếm lên từ 00 đến 99 dùng IC đếm 74192 (chỉ làm lý thuyết) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Hãy thực mạch đếm xuống từ 99 đến 00 dùng IC đếm 74192 (chỉ làm lý thuyết) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Trang 13 Giáo trình thực hành KTS So sánh IC 7490 74192 ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Bài 6: MẠCH ĐA HỢP VÀ GIẢI ĐA HỢP I Mục đích, yêu cầu - Khảo sát mạch đa hợp dùng vi mạch 74151 - Khảo sát vi mạch giải đa hợp dùng IC 74138 - Thiết kế mạch dùng vi mạch 74151 74138 II Dụng cụ thực hành - Đồng hồ VOM - Vi mạch 74151, 74138, 7493 IC khảo sát III Câu hỏi chuẩn bị trước thực hành Hãy cho biết bảng trạng thái sơ đồ mạch dồn kênh ngõ vào? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Hãy cho biết mạch giải đa hợp có ngõ vào có ngõ ra? Cho biết bảng trạng thái sơ đồ mạch? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Hãy cho biết mạch giải đa hợp có ngõ vào có ngõ ra? Cho biết bảng trạng thái sơ đồ mạch? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Trang 13 Giáo trình thực hành KTS IV Các bước thực hành Khảo sát mạch đa hợp dùng IC 74151 Kết nối vi mạch hình vẽ sau: Trang 13 Giáo trình thực hành KTS Chuyển đổi ngõ vào theo bảng trạng thái quan sát ngõ điền vào bảng: E S2 S1 S0 IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 x x x x x x x x x x x 0 0 x x x x x x x 0 0 x x x x x x x 0 x x x x x x x 0 x x x x x x x 0 x x x x x x x 0 x x x x x x x 0 1 x x x x x x x 0 1 x x x x x x x 0 x x x x x x x Trang 13 IN7 LED1 LED2 Giáo trình thực hành KTS 0 x x x x x x x 1 x x x x x x x 1 x x x x x x x 1 x x x x x x x 1 x x x x x x x 1 x x x x x x x 0 1 x x x x x x x x: giá trị Hãy cho biết IC 74151 tốt hay hỏng? Làm biết? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Khảo sát vi mạch giải đa hợp dùng IC 74138 Kết nối mạch hình vẽ sau: Trang 13 Giáo trình thực hành KTS ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Chuyển đổi ngõ vào theo bảng trạng thái quan sát ngõ điền vào bảng: INPUT OUTPUT E1 E2 E3 A2 A1 A0 Led1 Led2 Led3 Led4 Led5 Led6 Led7 Led8 x x x x x x x x x x x x x x x Trang 13 Giáo trình thực hành KTS 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 x: giá trị Hãy cho biết IC 74151 tốt hay hỏng? Làm biết? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Trang 13 Giáo trình thực hành KTS TÀI LIỆU THAM KHẢO Vương Cộng Kỹ thuật xung, NXB ĐH & THCN, 1979 Lương Ngọc Hải Kỹ thuật xung số, NXB Giáo dục Nguyễn Tấn Phước Mạch điện tử (tập – 2), NXB TP HCM, 2005 Nguyễn Tấn Phước Kỹ thuật xung nâng cao, NXB TP HCM, 2002 Nguyễn Thuý Vân Kỹ thuật số NXB KHKT, 2004 Đặng Văn Chuyết Kỹ thuật điện tử số NXB Giáo dục Vũ Đức Thọ Cơ sở kỹ thuật điện tử số NXB Giáo dục Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch: Electric Workbench, Circuit Maker, Orcad (Tài liệu Internet) Tài liệu từ trang wed điện tử mạng ( diendandientuvn.com, ant7.com,…) Trang 13 Giáo trình thực hành KTS MỤC LỤC Trang 13