Mục Lục CHƯƠNG I: DÂN NHẬP A.LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI. B.LÝ THUYẾT VỀ KỸ THUẬT SỐ 1.Điện trở: 2. Tụ điện: 3/ Hệ thồng thống số: 4.Hàm logic 5/Flip Flop D. Các khối trong Đồng Hồ Số 1/Khối đếm:IC 74LS90: 2.Khối giải mã: IC 74LS47: 3.Khối tao xung IC 555 4.Khối nguồn CHƯƠNG II: THỰC HÀNH 1.Sơ đồ khối 2.Sơ đồ nguyên lý CHƯƠNG III : KẾT LUẬN CHƯƠNG I: DÂN NHẬP A.LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI. Cùng với sự phát triển của khoa hoc và công nghệ các thiết bị điện tử đã, đang và sẽ tiếp tục được ứng dụng ngày càng rộng rãi và mang lại hiệu quả trong hầu hết các lĩnh vực khoa học kỹ thuật cũng như trong đời sống con người. Việc ứng dụng các linh kiện bán dẫn đã phần nào giảm bớt được giá thành sản phẩm bằng các linh kiện rời. Ứng dụng môn kỹ thuật số vào thiết kế các bộ phận thiết thực hằng ngày giúp chúng ta hiểu được môn kỹ thuật số làm gì và được ứng dụng vào đâu. Đồng hồ là một thiết bị rất cần thiết mà hầu như bất cứ ai cũng phải dùng tới nó. Một chiếc đồng hồ cơ, xem giờ bằng cách nhìn vào kim chỉ ở vạch chia thời gian sẽ gây khó khăn cho người mới bắt đầu sử dụng. Nhưng đối với đồng hồ số, thời gian được hiển thị rõ ràng bằng các chữ số sẽ dễ dàng sử dụng hơn. B. LÝ THUYẾT VỀ KỸ THUẬT SỐ 1. Điện trở: a. Cấu tạo: Được cấu tạo bằng nhiều chất khác nhau, giá trị của điện trở thay đổi phụ thụộc vào tỷ lệ pha trộn các tạp chất. Điện trở có nhiệm vụ hạn dòng điện đi qua nó. Công thức tính điện trở : R= U\I R: Là giá trị điện trở, đơn vị là ohm (Ω) I : Là cường độ dòng điện, đờn vị là ampe (A) U: Là hiệu điện thế, đơn vị là (V) Trị số điện trở: phụ thuộc vào các dòng điện màu trên nó. b. Ký hiệu: c. phân loại theo cấu tạo : Điện trở than: Dùng bột than và phụ gia nung ép dính lại, có trị số điện trở từ vài Ω đến vài chục ngàn Ω, công xuất 1/8W đến vài W. Điện trở màng kim loại: Làm bằng chất Niken Crôm có trị số ổn định hơn điện trở than, công xuất thường là 1/2W, giá thành cao. Điện trở oxit kim loại: Dùng chất oxit và thiết, nó chịu được nhiệt độ và độ ẩm cao. Công xuất điện trở thường là 1/2W. Điện trở dây quấn: Dùng các loại hợp kim để chế tạo các loại điện trở cần trị số nhỏ hay cần dòng điện chịu đựng cao. Công suất điện trở của dây quấn từ vài W đến vài chục W. 2 2. Tụ điện: a.Cấu tạo và kí hiệu : Gồm 2 bản cực đặt song song ở giửa là chất điện môi cách điện,lớp môi này được làm tên gọi cho tụ điện. Có cực tính Không có cực tính b. Phân loại: Tụ hóa: là loại có cực tính. Tụ thường :là loại tụ không có tính. + Tính chất: Tụ có khả năng nạp xã điện áp, thời gian nạp xã tụ được tính theo công thức T= R.C Với : R là điện trở của mạch ngoài. 3. Hệ thồng thống số: a.Hệ thống số thập phân : Là một hệ thống gồm 10 con số từ 0 đến 9, có cơ số là 10 VD: cho một số thập phân là 123,245 b.Hệ thống số nhị phân: Là một hệ thống gồm hai con số 0 và 1 cơ số là 2 VD: Cho một số nhị phân: 1101,101B Mỗi số nhị phân là một bit Một số nhị phân 8 bit gọi là một byte Số nhị phận nhỏ nhất là số với n bit điều bằng 0. Số nhị phận lớn nhất là số với n bit điều bằng 1 c.Hệ thống số hexa: Là hệ thống có 16 con số 0,…,9, A,B,C,D,E,F, có cơ số là 16 d.Hệ thống mã: Mã BCD chính là mã nhị phân bỏ đi 6 trạng thái cuối. Ngoài ra còn có các mã Gray, mã quá 3,… nhưng ở đây chỉ dùng mã BCD đơn giản nhất để thuận lợi cho việc chuyển từ nhị phân sang thập phân và ngược lại. 4.Hàm logic a. Cổng AND Kí hiệu: Hàm Logic Y=A.B A, B là tín hiệu ngõ vào , Y là tín hiệu ngõ ra. Bảng trang thái A B Y 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 3 b. Cổng OR - có 2 biến A, B và hàm Y Kí hiệu: Hàm Logic Y=A+B Bảng trạng thái INPUT OUTPUT A B Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 c. Cổng NOT Kí hiệu : Hàm Logic : Y= A Bảng trạng thái : A Y 0 1 1 0 d. Cổng NAND - Kết hợp từ cổng NOT và cổng AND tính hiệu ra của NAND là cổng đảo AND Kí hiệu: Hàm Logic: Y= BA. Bảng trạng thái: A B Y 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 e.CổngNOR 4 - Kí hiệu : Hàm Logic: Y= BA + Bạng trạng thái: A B Y 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 f. Cổng EX-OR: Kí hiệu : Hàm Logic:Y = A .B + B .A Bạng trạng thái : A B Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 g. Cổng EX-NOR kí hiệu: A B Y Hàm Logic: BAB AY Bảng trạng thái : A B Y 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 5.Flip Flop 5 Y B A U5A 1.Định nghĩa : Flip Flop (FF) là phần tử có khả năng lưu trữ 1 trong 2 trạng thái 0 hay 1. Được cấu thành từ 1 nhóm logic. Mặc dù cổng logic tự thân không có khả năng lưu trữ, nhưng nó có khả năng nối nhiều cổng lại với nhau theo cách thức cho phép lưu trữ được thông tin. Mỗi sự sắp xếp khác nhau sẽ tạo ra các FF. 2. Mô tả : Flip Flop được diễn tả bởi một ô vuông có nhiều ngã vào và có 2 ngã ra luôn luôn ngược nhau là Q và Q (nếu Q=1 thì Q =0 thì Q=1) Các trạng thái ở ngõ vào sẽ quyết định trạng thái ở ngõ ra, có những trạng thái làm cho Q và Q bằng nhau gọi là trạng thái cấm, không được dùng trạng thái này) Tùy từng loại FF do chế tạo có thể có đầu xóa CLR(Clear) hay tái lập R (Reset), đầu vào thiết lập S (Set) hay Pr (Preset). Ngoài ra FF thường hay có đầu vào đồng bộ (Clock). 3. Vẩn chuyển : Hoạt động:Các hệ thống số có thể hoạt động theo các dạng các sau: − Dạng bất đồng bộ (trực tiếp): ngõ ra của mạch logic có thể thay đỗi bất kỳ lúc nào khi có một hay nhiều ngã vào thay đỗi. Khi S hay Pr bị tác động sẽ làm cho ngõ ra Q=1, còn kích thích ngõ vào R hay CLR sẽ đưa ngõ ra Q=0 − Dạng động bộ: Khi ngõ đồng bộ bị kích thích ngõ ra chưa thay đổi trạng thái ngay mà còn đợi khi có tac động của xung đồng bộ đưa vào thì ngõ ra mới bị ảnh hưởng. − 4. Các cách tác động (kích thích) Mức: Tác động ở mức cao hay mức thấp: Ví dụ : mức cao 5V≡1, mức thấp 0V ≡ 0 Cạnh: tác động ở cạnh trước (còn gọi là cạnh lên) hay cạnh sau (còn gọi là cạnh xuống) 5. Phân loại:FF 6 Ngõ ra Ngõ vào Q Q FF Kích cạnh lên Kích cạnh xuống 1. Flip Flop RS(còn gọi là mạch chốt Nand a.ký hiệu: b.cấu tạo: Cấu tạo của Flip Flop RS lắp bằng cổng NAND c. Nguyên lý hoạt động : FF RS chỉ có ngõ điểu khiển trực tiếp, không có điều khiển đồng bộ (CLK). Ký hiệu ở trên cho biết 2 ngõ R và S đều bị tác động ở mức thấp (cả 2 đầu vào set và Preset thường nghỉ ở trang thái cao, một trong hai đầu sẽ kích xuống thấp bất cứ mức nào ta muốn thay đổi đầu ra mạch chốt) Khi trang thái S=0, R=0: sẽ làm Q=1, Q=1 Trường hợp này gọi là trạng thái cấm vì sai qui luật của FF: Q = 0 thì Q = 1 Q = 1 thì Q = 0 D0 đó S = R = 0 thường không được dùng trong chốt Nand Trang thái S = 0, R = 1 Ngõ S bị tác động dẫn đến S = 0 => Q = 1 => Q = 0 Ngõ R giử nguyên trang thái R = 1 Vậy khi S = 0, R = thì : điều kiện này luôn đẩy đầu ra đến trang thái Q = 1 và tiếp tục duy trì trạng thái đó thậm chí sau khi set chuyển lên mức cao (=1). Đây gọi là thiết lập mạch chốt tức FF. Trạng thái S = 1, R = 0 Ngõ S giử nguyên trạng thái: S=1 Ngõ R bị tác động dẫn đến R = 0 => Q = 0 và Q = 1 Vậy khi S = 1, R = 0: điều kiện này luôn cho Q = 0 đầu ra tiếp tục ở trạng thái này thậm chí sau khi R về lại mức cao. Đây gọi là xóa hay tái lập lại mạch chốt. Trạng thái S = 1, R = 1 Hai đầu S, R nghĩ ở trạng thái cao: + Giải sử trạng thái của ngõ ra Q = 0, Q = 1 Với Q = 0, 2 đầu vào Nand 2 là 0 và 1 làm Q = 1 ⇒ làm cho Nand 1 có cả 2 đầu vào bằng 1 ⇒ Q = 0 trùng với trang thái giải sử ban đầu. 7 Q Q S R R S Q Q U1B U1A + Giả sử trạng thái của ngõ ra Q = 1, Q=0 Mức cao từ đầu ra Nand 1 cho mức thấp tại đầu ra Nand 2, mức này giử cho đầu ra Nand 1 luôn ở mức cao. Vây S = R = 1: điều kiện này là trạng thái nghĩ bình thường và nó không ảnh hưởng đến trạng thái đầu ra. Đầu ra Q và Q sẽ duy trì ở bất kỳ trạng thái nào chúng có được trước khi áp dụng iều kiện đầu vào này. Bảng trạng thái: Input Output S R Q Q 0 0 1 1 Trạng thái cấm 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 Q 0 Q 0 Không đổi trạng thái 2.Flip Flop RST (FF có xung CK): a. kí hiệu: b.cấu tạo 8 1 R S Q Q U1B U1A 0 1 1 R S Q Q U1B U1A 0 1 1 1 Q Q S R Ck T Q Q R Ck S U1D U1C U1B U1A Mạch lái xung Mạch chốt Nand Cấu tạo Flip Flop RST(FFco1 xung CK) c. nguyên lý hoạt động : Ký hiệu logic biểu diễn FF RS đồng bộ được kích bằng sườn trước (cạnh lên) của xung nhịp. ngã vào CK được kích cạnh lện có nghĩa là có tín tại CK cạnh lên từ 0 lên 1 thí các ngã vào điều khiển S, R hoạt động điều khiễn Flip Flop • Khi xung CK ở mức 0 Out 3 = 1 Q = Q 0 Out 4 = 1 Q = Q 0 • Khi xung CK ở mức 1 Out 3 = S S, R bị tác động Out 4 = R  S = 0, R = 0, CK = 1 O 3 = 1 = S O 4 = 1 = R  S = 0, R = 1 O 3 = 1 = S Q = 0 O 4 = 0 = R Q = 1  S = 1, R = 0 O3 = 0 = S O4 = 1 = R  S = 1, R = 1 O 3 = 1 = S O 4 = 1 = R Dạng song ở hình dưới minh họa hoạt động của FF SR đồng bộ. Nếu giải thiết rằng yêu cầu về thời gian thiết lập và thời gian thiết lập và thời gian duy trì thỏa ở mọi trường hợp, ta có thể phân tích những dạng sóng này như sau: 9 3 4 OUT 3 1 2 OUT 4 Không đổi trạng thái Q = Q0 Q = 1 Trạng thái cấm S R CK Q a b c d Ban u tt c cỏc ngó vo u bng 0 v u ra Q c cho bng 0, tc Q 0 = 0 Khi cú cnh lờn (ti im a) ca xung Ck tỏc ng, c 2 u vo u bng 0, nờn FF khụng b nh v vn duy trỡ trng thỏi Q = 0 (ngha l Q = Q 0 ) Khi cú cnh lờn ca CK ti im b v R = 1, S=0 Q = 0 Khi cú cnh lờn ca CK ti dim c v R = 0, S=1 Q = 1 Khi cú cnh lờn ca CK ti dim d v R = 1, S=0 Q = 0 d.bng trng thỏi: S R Ck Q X X Khụng cú xung Q 0 0 0 Q 0 0 1 0 1 0 1 1 1 Cm 3.Flip Flop JK: T Flip Flop RST nu mc them 2 cng AND ngừ vo S v R nh hỡnh v di thỡ ta c mt FF mi gi l FF JK a.Ký hiu J K Q Q FF JK taực ủoọng caùnh leõn b.Cu to 10 Q Q S R Ck T Q Q J K Ck FF JK taực ủoọng caùnh xuoỏng [...]... tt c 4 IC cng c reset v 0, ng thi mch m phỳt cp cho IC3 .2 ca IC m gi mt xung IC 3.2 m lờn mt n v i vi IC m gi (IC3 .2 v IC3 .1): Khi IC3 .3 nhn c mt xung thỡ nú cng bt u m lờn Khi IC m n 9 thỡ cp xung cho IC6 m, khi hai IC m gi m n 23 v ti thi im sang 24 l lỳc c hai IC c reset Vỡ s nh phõn tng ng ca 2 l Q3,Q2,Q1,Q0 = 0010, ca 4 l Q3Q2Q1Q0 = 0100 nờn ngừ ra Q1 ca IC m gi ( m hng chc) v ngừ ra Q2 ca IC m... ú IC3 .5 tip tc m t 0 n 9 v tip tc cp xung cho IC2 tng lờn 2, 3, Khi IC3 .6 m n 9 v IC3 .5 m n 5 chuyn sang 6 thỡ reset v 0 nh chõn s 8 IC3 .5 ni vo R(0)1 reset v 0 Chõn R0(1) s trn qua chõn 14 lm cho mch phỳt IC3 .4 m lờn mt n v i vi IC m phỳt (IC3 .4 v IC3 .3): khi IC3 .4 nhn c xung nú li m nh IC m giõy n giỏ tr 59 Vỡ ly xung t IC m giõy nờn khi mch m giõy m n 59 thỡ mch m phỳt mi nhn c mt xung Khi c IC. .. kớch t chõn s 3 ca IC4 .3 (IC5 55) ca mch to xung v xung ny c a n chõn 14 ca IC3 .6 (IC7 4LS90) giõy Ngừ ra xung ca 74LS90 chõn QA , QB , QC , QD c a n ngừ vo ca IC gii mó 74LS47 i vi 2 IC giõy thỡ mch ny s em s b i phõn gii mó, Chõn R0(1) v R(0)2 c ni chung li v c a lờn chõn QB , QC ca IC3 .5 v ng thi Chõn R0(1) c ni lờn chõn s 14 IC3 .4 (IC phỳt) , IC3 .6 s m 09, sau khi m ht 9 xung s trn IC3 .5 m lờn 1 Tc l... liờn tc v tun hon 4.Khi ngun s chõn IC7 805: chõn 1: Input ngừ vo chõn 2: Common ni mass chõn 3: Output ngừ ra Nguyờn lý hot ng: Ngun in li khi qua bin ỏp thnh ngun 12V AC Sau ú qua b nn dũng ton k thnh ngun DC qua b n ỏp (IC7 805) cho ra ngun 5VDC n nh cp cỏc khi cho mch CHNG II: THC HNH KHI M 1.S KHI IC7 4LS90 KHI GII M IC7 4LS47 KHI HIN TH LED 7 ON 21 KHI TAO XUNG IC5 55 NGUN 5V 2.Nhim v tng khi: Khi... u mc 0 Khi MS1 = MS2 = 1 b m c t trc trng thỏi s m CK0 : Ngừ xung vo cho hờ m 2 CK1 : Ngừ vo h m 5 Nu ni Q0 vi CK0 thỡ IC7 4LS90 m n 10 IC7 4LS90 m thỡ MR1 ,MS2 , khụng dựng mc cao v MS1 , MS2 nht thit phi cú mt u mc thp õy l IC7 4LS90 s dng xung CK tỏc ng cnh xung 2.Khi gii mó: a IC 74LS47: Mch gii l mch cú chc nng ngc li vi mch mó hoỏ Mc ớch s dng ph bin nht ca mch gii mó l lm sỏng cỏc ốn hin th... nhiu mch gii mó khỏc nhau Vớ d: gii mó 4 ng sang 10 ng, gii mó BCD sang thp phõn IC7 4LS47 l loi IC gii mó BCD sang led 7 on Mch gii mó BCD sang led 7 on l mch gii mó phc tp vỡ mch phi cho nhiu ngừ ra lờn cao hoc xung thp (tu vo loi ốn led l anod chung hay catod chung) lm cỏc ốn cn thit sỏng nờn cỏc s hoc ký t IC 74LS47 l loi IC tỏc ng mc thp cú ngừ ra 16 cc thu h v kh nng nhn dũng cao thỳc trc tip... A.B C D + A.B.C D g = A B C D +A B C D + A.B.C D 14 D Cỏc khi trong ng H S 1.Khi m :IC 74LS90: Hỡnh dng: 1 CP1: Ngừ vo b m 2 2 MR1 : xúa 1 3 MR2 : xúa 2 4 NC: 5 VCC 6 MS1 t 1 7 MS2 t 2 8 Q2 ngừ ra 9 Q1 ngừ ra 10 GND 11 Q3 ngừ ra 12 Q0 ngừ ra 13 NC 14CP0: Bng trng thỏi: IC7 4LS90 ( sa QA thnh Q0 ) 15 Hm Logic õy l h m thp phõn gm 1 b m 2 ( Q0 ) v mt h m 5 (Q1 ,Q2 ,Q3 ) trong ú MSB l Q3 v LSB l Q0... Vcc b.S logic 17 c.Bng trng thỏi: d.Phng trỡnh ngừ ra: 18 a b c d e f g = A B C D + A B C D + A B.C D = A B C D + A B.C D = A B C D = A B C D + A B C D + A.B.C D +A B C D = A B C D + A.B C D + A B C D + A.B.C D + A B C D + A B C D = A B C D + A B C D + A.B C D + A.B.C D = A B C D +A B C D + A.B.C D trng thỏi mó BCD sang 7 vch tỏc ng mc thp gm cỏc li IC7 4LS47, IC7 4LS46, c... 5 Cú 2 loi led 7 on: Loi Anode chung: Cỏc anode ca 8 led ni chung, cỏc kathode thỡ c lp Khi s dng thỡ anode thỡ ni lờn mc cao thỡ on led tng ng sỏng, nu kathode mc cao thỡ on led tng ng tt S dng IC gii mó 7447 Loi kathoad ca 8 led ni chung, cỏc anode thỡ c lp Khi s dng thỡ kathode ni xung mc thp thỡ on led tng ng sỏng, nu anode mc cao thỡ on led tng ng tt mch ng h s thỡ em s loi Anode hin th 13... D + A B C D + A.B C D + A.B.C D = A B C D +A B C D + A.B.C D trng thỏi mó BCD sang 7 vch tỏc ng mc thp gm cỏc li IC7 4LS47, IC7 4LS46, c dựng cho loi cú Anode chung trong mch ng h s ny s dng IC7 4LS47 Ngừ n vo xoỏ BI c khụng hay ni lờn mc 1 cho hot ng gii mó bỡnh thng Nu ni lờn mc 0 thỡ cỏc ngừ ra u tt bt chp trng thỏi ngừ ra Ngừ vo RBI c khụng hay ni lờn mc 1 dựng xoỏ s 0 (s o tha phớa . VỀ KỸ THUẬT SỐ 1.Điện trở: 2. Tụ điện: 3/ Hệ thồng thống số: 4.Hàm logic 5/Flip Flop D. Các khối trong Đồng Hồ Số 1/Khối đếm :IC 74LS90: 2.Khối giải mã: IC 74LS47: 3.Khối tao xung IC 555 4.Khối. điện trở của mạch ngoài. 3. Hệ thồng thống số: a.Hệ thống số thập phân : Là một hệ thống gồm 10 con số từ 0 đến 9, có cơ số là 10 VD: cho một số thập phân là 123,245 b.Hệ thống số nhị phân: Là. gồm hai con số 0 và 1 cơ số là 2 VD: Cho một số nhị phân: 1101,101B Mỗi số nhị phân là một bit Một số nhị phân 8 bit gọi là một byte Số nhị phận nhỏ nhất là số với n bit điều bằng 0. Số nhị phận