Báo cáo thực hành môn:
KỸ THUẬT SỐ
ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MẠCH ĐỒNG HỒ SỐ
GVHD: NGUYỄN THU HÀ
NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 9
LỚP ĐIỆN 4 KHÓA 6
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay ngành kỹ thuật điện có vai trò rất quan trọng trong cuộc sống của con
người. Các hệ thống điện ngày nay rất đa dạng và đang thay thế các công việc hàng
ngày của con người từ những công việc từ đơn giản
đến phức tạp như điều khiển tín hiệu đèn giao thông, đo tốc độ động cơ
hay các đồng hồ số. Các hệ thống này có thể thiết kế theo hệ thống tương
tự hoặc hệ thống số. Tuy nhiên trong các hệ thống điện thông minh hiện
nay người ta thường sử dụng hệ thống số hơn là các hệ thống tương tự
bởi một số các ưu điểm vượt trội mà hệ thống số mang lại đó là: độ tin
cậy cao, giá thành thấp, dễ dàng thiết kế, lắp đặt và vận hành… Để làm
được điều đó, chúng ta phải có kiến thức về môn kĩ thuật số, hiểu được
cấu trúc và chức năng của một số IC số, mạch giải mã, cáccổng logic và
một số kiến thức về các linh kiện điện tử.
Do thời gian có hạn và kiến thức còn hạn chế mà bài tập còn thiếu xót, chúng em rất
mong nhận được cácý kiến đóng góp của thầy cô giáo và các bạn.
Xin chânthành cảm ơn!
Chương 1: tìm hiểu chung về mạch tổ hợp, mạch dãy và mạch dao động
Phần 1: mạch tổ hợp
Đặc điểm cơ bản và phương pháp thiết kế mạch tổ hợp
đặc điểm và phương pháp phân tích chức năng mạch tổ hợp
đặc điểm: mạch tổ hợp có đặc điểm cơ bản là giá trị ( logic 1 hoặc logic 0) tín hiệu
đầu ra của mạch tại thời điểm bất kì chỉ phụ thuộc vào tổ hợp giá trị tín hiệu vào ở
thời điểm đó
các phương pháp biểu thị chức năng
cũng như một mạch logic khác, để mô tả mối quan hệ giữa tín hiệu đầu ra với các
xác định.
2. Bộ mã hóa
2.1 Bộ mã hóa nhị phân
Trong mã hóa nhị phân, người ta dùng mã nhị phân để biểu thị tín hiệu cần mã hóa.
Bộ mã hóa là mạch điện dùng n bit để mã hóa 2
n
=N tín hiệu.
Cụ thể đối với tín hiệu N=2, vậy số nhị phân dài n=3 vì 2
3
=8
Ta kí hiệu 8 tín hiệu cần mã hóa là: y0, y1, y2, y3, y4, y5, y6 và y7. Các bit dùng để
mã hóa kí hiệu là A, B, C trong đó C là bít có trọng số cao nhất.
Có bảng chân lý:
2.2 Bộ mã hóa nhị phân- thập phân
Số thập phân gòm 10 chữ số từ 0 đến 9. Bộ mã hóa nhị phân-thập phân là mạch
điện có nhiệm vụ chuyển từ 10 chữ số hệ thập phân sang nhị phân, nên còn có tên là
BCD ( Binary Code Decimal).
Mạch điện của bộ mã hóa có 10 đầu vào tương ứng với 10 chữ số cần mã hóa được
kí hiệu lân lượt là y0, y1, y2, y3, y4, y5, y6, y7, y8 và y9 với N=10
Đầu ra là mã nhị phân với số bít sao cho n
2
>10. Với N=4, 2
n
=16 tổ hợp mã nhị
phân, các bit của mã nhị phân theo thứ tự có trọng số tăng dần được kí hiệu là A, B,
C và D.
Có bảng chân lý:
2.3 Bộ mã hóa ưu tiên
Các bộ mã hóa đã nêu trên tại mỗi thời điểm chỉ có một biến vào duy nhất ở trạng
thái tích cực. trong một số trường hợp, cùng một thời điểm có thể có từ 2 biến vào
dụng số nhị phân dài 7 bit để mã hõa các kí tự.
- Mã của Mỹ (ASCII): là mã được sử dụng rộng rãi ở Mỹ. Mã ASCII sử dụng số nhị
phân dài 8 bit để mã hóa các kí tự.
-Mã Gray (mã vòng): sử dụng số nhị phân dài 4 bit để mã hóa 16 chữ số của hệ 16.
Ưu điểm của mã là 2 số liền kề với nhau có mã chỉ khác nhau 1 bit, nhưng có nhược
điểm là thứ tư mã không trực quan.
3. Bộ giải mã
Khi tín hiệu đã được mã hóa và sử lý bằng thiết bị điện tử số. kết quả xử lí cũng là
tín hiệu số, bởi vậy cần chuyển đổi tín hiệu dạng số thành tín hiệu mà ta dễ hiểu. các
thiết bị ddieenjj tử thực hiện chức năng này được gọi là bộ giải mã. Các bộ mã hóa
bao giờ cũng có bộ giải mã tương ứng cunar mình.
3.1 Bộ giải mã nhị phân
Bộ giải mã nhị phân có chức năng phiên dịch mã nhị phân thành tín hiệu đầu ra
tương ứng với một tín hiệu quy định nào đó.
Bộ giải mã nhị phân là mạch điện tạo được N=2
n
cửa ra từ tín hiệu vào là mã nhị
phân n bit.
Bộ giải mã nhị phân 3 bit. Kí hiệu bit có trọng số giảm dần: C, B, A, biến ra của bộ
giải mã là N=2
3
=8 tín hiệu được kí hiệu: y0,y1,y2,y3,y4,y5,y6,y7. Viết được biểu
thức cho các biến ra:
yo=
. .C B A
; y1=
.AC B
; y2=
.ACB
; y3=