Đồ án học phần I GVHD: Phm Vn Phi
FAI HOC S PHAM KY THUT NAM INH
KHOA IấN-IấN T

đồ án kỹ thuật số
Tờn ờ tai:

Thit k mt mch gii mó cho led 7 on
Vi yờu cu sau :
-Ch s dng cỏc cng lụgic.
-Mch tng thớch vi c led 7 on loi anode va catoth chung.
-Cú cỏc cụng tc thay i loi led.
-Cú mch m BCD dựng IC test mch gii mó ó thit k.
-Nu nhp sai mch s bỏo ng.
Giao viờn hng dõn:
Sinh viờn thc hiờn :
Lp :
Khoa :
SV thực hiện: Lớp:
1
Đồ án học phần I GVHD: Phm Vn Phi

Nhận xét của giáo viên hớng dẫn



Chơng 2. Giới thiệu các linh kiện 10
2.1 Mạch lôgic 10
2.2. Cỏc Cụng lụgic 10
2.2.1. Cổng OR ( Cổng hoặc ORGATE ) 10
2.2.2. Cổng NOT ( Cổng đảo NOTGATE ) 12
2.2.3. Cổng AND (Cổng và - AND GATE) 13
2.2.4. Cổng và đảo (NAND gate) 14
2.2.6. Cổng ho c loai tr (EXOR gate) 16
2.2.7. Cổng hoặc loại trừ đảo (EXNOR gate) 17
2.2.8. Cổng đệm (BUFFER gate) 18
2.3 Giới thiệu led 7 đoạn 18
2.4. Gi i thi u chung v IC 20
2.4.1. IC t o xung vuụng 20
2.4. 2 IC ờm ( IC 74LS90 ) 22
2.4.3. IC gi i mó (IC 74LS47) 26
2.4.4. IC ổn áp 27
Chơng 3. Xây dựng mạch 30
3.1. M ch Ngu n 30
3.1.1 Khai niờm vờ mach nguụn cung cõp 30
3.1.2 Mach chinh l u cõu 30
3.1.3. Máy biến áp 32
3.1.4. Cầu nắn 33
3 2. Xây dựng mạch 33
3.2.1 Sơ đồ khối 33
3.2.2. Khối nguồn. 34
1. Khái niệm : 34
2. Tính toán và chọn linh kiện cho phần nguồn AC và DC 34
Nguồn DC : 34
3.2.3 Thiêt kế mạch giải mã 36
3.2.5 Mạch kiểm tra va báo động 57

sông số”.
Môn học kỹ thuật số là một môn khoa học nó đã giúp cho các sinh viên
có được những kiến thức cơ bản nhất về kỹ thuật số. Về những phần tử bán
dẫn những con IC, giúp cho sinh viên hiểu và nắm giữ được những nguyên lý
cơ bản của thiết bị số qua đó có thể thiết kế, sửa chữa được những thiết bị số
đơn giản. Giúp sinh viên có năng lực và tự tin bước vào cuộc sống.
SV thùc hiÖn: Líp:
6
§å ¸n häc phÇn I GVHD: Phạm Văn Phi
Là sinh viên khoa Điện-Điện Tử trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Nam
Định đang được theo học môn học kỹ thuật số với kiến thức đã được học em
đang thực hiện đề tài:
“ Thiết kế một mạch giải mã cho led 7 đoạn chỉ sử dụng các cổng
lôgic”. Với sự hướng dẫn của giáo viên Phạm Văn Phi
Do khả năng và kiến thức về môn học còn hạn chế nên trong quá trình
thực hiện em đã gặp nhiều khó khăn nhưng với nhưng với lòng quyết tâm và sự
giúp đỡ của thầy cô giáo và các bạn em đã hoàn thành được đề tài của mình
song chắc vẫn còn nhiều thiếu sót. Rất mong được sự đóng góp ý kiến của thầy
cô giáo và các bạn để bài viết em được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn.
Nam Định , ngày tháng năm2010
Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Ngọc Long
SV thùc hiÖn: Líp:
7
Đồ án học phần I GVHD: Phm Vn Phi
Chơng 1: Giới thiệu chung
1.1. Giới thiệu
Ngày nay khoa học kỹ thuật phát triển mạnh mẽ, đặc biệt là trong lĩnh

điện giữa lý thuyết và thực tế, sao cho mạch hoạt động ổn định, kết cấu đơn
giản và chi phí thấp.
Do những điều kiện khách quan cũng nh chủ quan của những ngời làm đồ án
mà sản phẩm làm ra có thể cha có tính thực tiễn cao nhng nếu đợc nghiên cứu đi
sâu hơn thì có thể ứng dụng vào trong các ứng dụng thực tế.
SV thực hiện: Lớp:
9
Đồ án học phần I GVHD: Phm Vn Phi
Chơng 2. Giới thiệu các linh kiện
2.1 Mạch lôgic
- Là mạch đợc cấu tạo bởi một tổ hợp các cổng logic (AND, OR, ) d ới
dạng số nhị phân 0 và 1, tổ hợp các cổng này phục vụ thuật toán của đề tài đa
ra. Phơng pháp đơn giản ở đây là dùng đại số Boolean và cách rút gọn nhanh
chóng bằng bìa Karnaugh.
- Đầu ra là các mức logic:
+ Nếu ta biểu diễn mức logic 1 có mức điện thế cao hơn mức logic 0 ta có
mức logic dơng (+).
+ Nếu ta biểu diễn mức logic 1 có mức điện thế thấp hơn mức logic 0 ta
có mức logic âm (-).
Mức logic dơng (+)
2.2. Cỏc Cụng lụgic
2.2.1. Cổng OR ( Cổng hoặc ORGATE )
*inh nghia: cụng OR la cụng logic thc hiờn thuõt toan cụng hai biờn õu vao
-Ham quan hờ:
Tụng quat: Y=A+B+ +N
SV thực hiện: Lớp:
10
Mức cao
Mức thấp
Thời gian tồn tại của một bit

1 0 1 1
1 1 0 1
1 1 1 1
- ý nghĩa: Nếu gọi A,B là các công tắc: Công tắc kín

A=B=1
Công tắc hở

A=B=0
Y là đèn: Y=1 đèn sáng
Y=0 đèn tắt

Cổng OR tơng đơng với mạch sau:
SV thực hiện: Lớp:
11

A
B
C
Y
Đồ án học phần I GVHD: Phm Vn Phi

S3
S6
A kín đèn sáng
B kín đèn sáng
A,B kín đèn sáng

Y
U
Đồ án học phần I GVHD: Phm Vn Phi

Ta co mach sau:

C2
1uF
S6
- Dang xung:

2.2.3. Cổng AND (Cổng và - AND GATE)
*Định nghĩa: Cổng AND là cổng logic cơ bản thực hiện thuật toán logic tích
các biến số ở đầu vào
- Tổng quát: Y= A.B.C.N
2 biến: Y=A.B
3 biến: Y=A.B.C
Kí hiệu: 2 biến :

U8A
Bảng chân lý:
A B Y
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1

SV thực hiện: Lớp:
13
A


Đèn Y chỉ sáng

cả 2 công tắc A,B cùng kín , Có 1 công tắc hở đèn tắt

Cổng AND là cổng logic có đầu ra ở mức cao

tất cả đầu vào cùng ở mức cao
- Dạng xung:

2.2.4. Cổng và đảo (NAND gate)
a. Định nghĩa:
SV thực hiện: Lớp:
14
A
B
C
Y
A
B
Y
u Y
Đồ án học phần I GVHD: Phm Vn Phi
- Cổng NAND là cổng logic tổ hợp, nó thực hiện thuật toán logic phủ
định tích các biến số ở đầu vào.
- Tức là: Y =
BA.
b. Ký hiệu:
c. Bảng trạng thái:
2.2.5. Cổng hoặc đảo (NOR gate)

lại thì đầu ra đều ở mức thấp.
2.2.6. Cổng hoc loai tr (EXOR gate)
a. inh nghia:
- Cụng EXOR la cụng logic tụ hp, no thc hiờn thuõt toan logic cụng
khac dõu cac biờn sụ õu vao.
-Tc la: Y = A

B
b. Ky hiờu:
c. Bang trang thai:
d. Biu din s hot ng ca cng EXOR bng mt mch n gin

Y
B
A
SV thực hiện: Lớp:
A B Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
16
A
B
Y
Đồ án học phần I GVHD: Phm Vn Phi
e. Dng súng ca cng EXOR
Dang song cua cụng c thờ hiờn nh hinh ve. Qua o ta thõy chi khi
nao 2 õu vao co mc lụgic ụi nhau thi õu ra mi mc cao con khi 2 õu
vao co cung mụt mc lụgic thi õu ra mc thõp.

b. Ký hiệu:
c. Bảng trạng thái:
Cổng đệm hoạt động theo bảng chân lý trên, khi đầu vào = 1 thì đầu ra = 1 và
khi đầu vào = 0 thì Y = 0.
2.3 Giới thiệu led 7 đoạn
LED 7 thanh là một loại đèn hiển thị. Trong thực tế, LED 7 thanh dùng làm
cơ cấu quan sát hiển thị các con số trong hệ thập phân.Trong một số trờng hợp
đặc biệt có thể dùng để hiển thị các hệ HEX và các kí tự. Cấu tạo của LED 7
thanh bao gồm 8 LED phát quang đợc gọi là các thanh, lần lợt là a, b, c, d, e, f,
g, dp ( dấu chấm). LED 7 thanh có 2 loai là Anodechung và Cathode chung.
LED 7 thanh còn đợc phân biệt bởi mằu sắc và kích cỡ của các đoạn hiển thị
a. Sơ đồ, vị trí
Các thanh LED 7 thanh

a
SV thực hiện: Lớp:
A Y
0 0
1 1
18
A
Y
Đồ án học phần I GVHD: Phm Vn Phi
f b
g
e c
d
dp
*Các dạng các LED 7 thanh
+ Dạng anode chung

SV thực hiện: Lớp:
20
§å ¸n häc phÇn I GVHD: Phạm Văn Phi
Chân 1 : Nối mas
Chân 2 : Chân nảy hay đầu vào kích khởi (trigger),dùng để đặt xung kích
thích bên ngoài khi mạch làm việc ở chế độ đa hài đơn ổn
Chân 3 : Là đầu ra của IC
Chân 4 : Chân đặt lại hay chân xoá (Reset). Nó có thể điều khiển xoá
điện áp đầu ra khi điện áp đặt vào chân này từ 0,7 V trở xuống.Vì vậy để có thể
phát ra xung ở đầu ra chân 4 phải đặt ở mức cao.
Chân 5 : Chân điện áp điều khiển (Control Voltage). Ta có thể đưa một
điện áp ngoài vào chân này để làm thay đổi việc định thời của mạch, nghĩa là
làm thay đổi tần số dãy xung phát ra. Khi không được sử dụng thì chân 5 nối
xuống mass thông qua một tụ khoảng 0,01µF.
Chân 6 : Là chân thềm (Thres hold)
Chân 7 : Là chân xả (Discharrge)
Chân 8 : Là chân cấp nguồn, U
cc
= 5 ÷ 15 V
T
1
: TZT switch
T
2
: Cổng đảo
O
1
, O
2
: Là 2 IC OPAM khuếch đại

Q2
9
Q1
12
Q0
§å ¸n häc phÇn I GVHD: Phạm Văn Phi
R
O
1
2
T
1
2
R
R
O
T
1
2
3
4
5
6
7
8
FF
Pr
I
J
+

24
§å ¸n häc phÇn I GVHD: Phạm Văn Phi
-Các thông số của IC 74LS90
-IC 74LS90 hoạt động theo bảng trạng thái sau :
SV thùc hiÖn: Líp:
Số xung
vào
Số nhị phân ra
số thập
phân
Q
D
Q
c
Q
B
Q
A
RS 0 0 0 0 0
1 0 0 0 1 1
2 0 0 1 0 2
3 0 0 1 1 3
4 0 1 0 0 4
5 0 1 0 1 5
6 0 1 1 0 6
7 0 1 1 1 7
25