Kĩ thuật số là 1 lĩnh vực rất bao la rông lớn đối với ngành kĩ thuật điện tử chúng ta.Để có thể hiểu rõ về nó và có thể sử dụng, áp dụng vào cuộc sống thì chúng ta phải nắm được những cái cơ bản nhất đó là các cổng logic cơ bản.
Cổng đảo [NOT]
Cổng đảo thì tín hiệu vào với tín hiệu ra sẽ ngược nhau.Nếu đầu vào là 0 thì đầu ra sẽ là 1 và ngược lại.Có thể biểu diễn bằng bảng chân lý sau :
IC trong thực tế ví dụ 7404
Cấu tạo bên trong ic 7404
IC đóng gói kiểu 14 chân
Chân 14 cấp nguồn +V
Chân 7 nối Mass [Ground]
Các chân còn lại là các cổng not.
Cổng VÀ [AND]
Cổng AND là cổng nếu có 2 tín hiệu vào là 1 thì tín hiệu ra sẽ là 1 còn nếu 1 trong 2 tín hiệu vào khác 1 thì đầu ra sẽ là 0, có thể biểu diễn bằng bảng chân lí sau đây :
IC trong thực tế : ví dụ 7408
Cấu tạo bên trong ic 7408
IC đóng gói kiểu 14 chân
Chân 14 cấp nguồn +V
Chân 7 nối Mass [Ground]
Các chân còn lại là các cổng AND
Cổng hoặc [OR]
Cổng OR là cổng nếu mà ít nhất 1 trong 2 tín hiệu vào bằng 1 thì đầu ra sẽ bằng 1,có thể miêu tả bằng bảng chân lí sau đây :
IC trong thực tế :ví dụ 7432
Cấu tạo bên trong IC 7432
IC đóng gói kiểu 14 chân
Chân 14 cấp nguồn +V
Chân 7 nối Mass [Ground]
Các chân còn lại là các cổng OR
Ở trên là 3 cổng logic cơ bản nhất trong kĩ thuật số nhưng khi ta kết hợp chúng lại với nhau ta sẽ có những cổng logic khác ví dụ như :
Cổng NAND[ AND+NOT]
Cổng NAND là cổng có tín hiệu ra ngược hoàn toàn với cổng AND[vì có thêm công đảo NOT], có thể mổ tả qua bảng chân lí sau :
Hình dáng Cổng NAND cũng giống như cổng AND nhưng có thêm hình tròn nhỏ ở đầu ra.
IC trong thực tế : ví dụ 7400
Sơ đồ bên trong ic 7400
IC đóng gói kiểu 14 chân
Chân 14 cấp nguồn +V
Chân 7 nối Mass [Ground]
Các chân còn lại là các cổng NAND
Cổng NOR [OR+NOT]
Cổng NOR là cổng có tín hiệu ra ngược hoàn toàn với cổng OR [vì có thêm công đảo NOT], có thể mổ tả qua bảng chân lí sau :
Hình dáng Cổng NOR cũng giống như cổng OR nhưng có thêm hình tròn nhỏ ở đầu ra.
IC trong thực tế : ví dụ 7427
IC đóng gói kiểu 14 chân
Chân 14 cấp nguồn +V
Chân 7 nối Mass [Ground]
Các chân còn lại là các cổng NOR. Sau đây là tổng hợp các Ic trong thực tế loại Cmos với TTL.
IC họ Cmos
Như vậy qua bài viết này chúng tôi hy vọng các bạn có thể hiểu rõ hơn về các cổng logic cơ bản và có thể sử dụng nó thành thạo trong thực tế.
Tác giả : Ngô Văn Lộc
Thông tin chi tiết sản phẩm
GVHD: Lê Quốc Dũng--TÌM HIỂU VỀ PHẦN MỀM PROTEUSLấy IC 74LS164: Trong ô Keywords nhập 74LS164 trong ô DEVICE chọn74LS164.IEC 74LS.Lấy IC 74LS04: Trong ô Keywords nhập 74LS04 trong DEVICE chọn 74LS0474LS.Lấy xung Clock: Trong ô Keywords nhập Clock trong ô DEVICE chọn CLOCKACTIVE.Lấy điện trở, LED RED, nguồn cấp, GND làm tương tự.Bước 2. Sắp xếp và đặt tên linh kiện.Bước 3. Kết nối mạch điện.Bước 4. Mô phỏng mạch điện:Sau khi sắp xếp và đặt tên, thay đổi giá trị linh kiện như sơ đồ yêu cầu, bạn nhấnRUN để bắt đầu mô phỏng.Các LED lần lượt sáng dần và tắt dần như ý tưởng chúng ta đưa ra:Để thay đổi tần số xung Clock bạn nháy chuột phải vào đối tượng Clock [đối tượngchuyển sang màu đỏ] bạn nháy tiếp chuột trái cửa sổ Edit Coponent xuất hiện, hãyquan sát 2 ô Clock Frequency và Initial State 2 ô này cho biết tần số xung đang sửdụng [1Hz] và cạnh tác động của xung [cạnh xuống Low]. Nếu cần thay đổi ta thayđổi trong 2 ô này.2.2: Vẽ và mô phỏng mạch đếm như sauPage34 GVHD: Lê Quốc DũngTÌM HIỂU VỀ PHẦN MỀM PROTEUSMột điểm mạnh của Proteus nữa là khi ta thiết kế các mạch số; bằng các trạng tháilogic sẵn có [logicstate] giúp ta khảo sát nhanh hơn một mạch điện hay 1 IC số nào đó; việctác động để làm thay đổi mức logic là rất đơn giản mức 1[mức 0 = 0V, mức 1 =5V].Các bước tiến hành:Bước 1. Lấy linh kiện:--Lấy IC 4029: Trong ô Keywords nhập 4029 trong ô DEVICE chọn 4029 CMOS.Lấy IC 74LS247: Trong ô Keywords nhập 74247 trong ô DEVICE chọn 74LS24774LS.Lấy xung Clock: Trong ô Keywords nhập Clock trong DEVICE chọn CLOCKACTIVE.Lấy LED 7 đoạn: Do IC giả mã ở đây dùng loại 74LS247 có ngõ ra tích cực mức thấpnên Led 7 đoạn ta chọn loại chung Anot. Vậy trong ô Keywords nhập 7seg trong ôDEVICE có rất nhiều lựa chọn cho ta chọn, ta chọn LED loại chung Anot với màuLed mà ta thích [ ở đây ta chọn 7SEG-COM-AN-RGN DISPLAY.Lấy LOGICSTATE ta vào Debugging Tools chọn LOGICSTATE.Lấy điện trở, nguồn cấp, GND.Bước 2. Sắp xếp đặt tên linh kiện.Bước 3. Kết nối mạch điện.Bước 4. Mô phỏng mạch điện.Page35 GVHD: Lê Quốc DũngTÌM HIỂU VỀ PHẦN MỀM PROTEUSSau khi sắp xếp và đặt tên, thay đổi giá trị linh kiện như sơ đồ yêu cầu, ta nhấn RUNđể bắt đầu mô phỏng. Ta tiến hành khảo sát IC đến 4029 bằng cách thay đổi cácmức logic ở các đầu vào điều khiển [nháy chuột trực tiếp lên logicstate để làm thayđổi trạng thái].3.Thiết kế mạch dao động tích thoát dùng UJT+ Chọn menu File/New Design+ Chọn kích thước giấy để inChọn linh kiện+ Chọn Component mode, bấm P để vào chọn linh kiện+ Lần lượt gõ từ khóa UJT, RES và Capacitor để chọn linh kiện là UJT, điện trởvà tụ điện.+ Sau khi chon linh kiện, chúng ta vẽ mạch sơ đồ nguyên lý+ Tiến hành sắp xếp linh kiện như hìnhĐể xoay linh kiện chúng ta dùng lệnh ở trong Right Click hoặc công cụ trên thanh công cụĐể nối dây cho các chân linh kiện, ta đưa chuột lại các chân đó, lúc này con trỏ chuột cóPage36 GVHD: Lê Quốc DũngTÌM HIỂU VỀ PHẦN MỀM PROTEUSdạng một cây bút, Click và nối tới các chân khác như hình dưới:Để cấp nguồn cho mạch, chọn biểu tượng Terminal ở bên trái chương trình. Có một list gồmBUS, GROUND, POWER... Lần lượt chọn Power và Ground gắn vào như hình :Page37 GVHD: Lê Quốc DũngTÌM HIỂU VỀ PHẦN MỀM PROTEUSSau đó đặt tên cho Power là VCCPage38 GVHD: Lê Quốc DũngTÌM HIỂU VỀ PHẦN MỀM PROTEUSMặc định VCC có điện thế là 5V, để thay đổi VCC vào menu Design/Configure PowerRailsPage39 GVHD: Lê Quốc DũngTÌM HIỂU VỀ PHẦN MỀM PROTEUSTùy chọn hiện ra, trong ô Name ta chọn VCC/VDD, ở trong ô Voltage thay 5 bằng 12Giả sử tải của chúng ta có giá trị 100Ohm, R2=5K có tác dụng ổn định nhiệt độ cho mạch.Để thay đổi giá trị cho RRight Click và chọn Edit Properties hoặc Double ClickTùy chọn hiện ra. Thay giá trị R trong ô Resistance như hìnhPage40 GVHD: Lê Quốc DũngTÌM HIỂU VỀ PHẦN MỀM PROTEUSChúng ta tính toán các giá trị của tụ điện C1 và trở R3. Chúng ta vẽ datasheet của UJT vớitải 100 Ohm và R ổn định nhiệt là 5K+ Nhấp chuột vào biểu tượng Generater Mode+ Chọn DCPage41 GVHD: Lê Quốc DũngTÌM HIỂU VỀ PHẦN MỀM PROTEUS+ Đặt vào cực E của Q2Double click vào Q2 và đổi tên là IE và đặt nó có chức năng nguồn dòng+Chọn biểu tượng Voltage+ Đặt que đo vào cực E của Q2 và đổi tên thành VE như hình vẽ :+ Chọn biểu tượng GraphPage42 GVHD: Lê Quốc DũngTÌM HIỂU VỀ PHẦN MỀM PROTEUS+ Chọn Transfer+ Click chuột và kéo trên màn hình sao cho tạo thành 1 hình chữ nhật ta được 1 máy vẽđặc tuyến như hình :Double click vào nó và chọn các thông số như sau:+ Source 1 và IE+ Stop value là 10mATiếp theo Right click và chọn Add Trace hoặc Ctrl +APage43 GVHD: Lê Quốc DũngTÌM HIỂU VỀ PHẦN MỀM PROTEUSTrong ô Probe P1 chọn VE.Tiếp theo, Right Click trên máy vẽ đặc tuyến và chọn Simulation Graph:Kết quả được như sau:Page44