Báo cáo Thực Tập Cơ Bản - Cuối Khóa 2022, Môn học: Điện Tử số | Thực tập cơ bản | Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

735415 – ET2021
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI BÁO CÁO MÔN HỌC THỰC TẬP CƠ BẢN
Sinh viên : Nguyễn Quốc Dũng 20223697 Nguyễn Tuấn Anh 20223680 1 735415 – ET2021 Mục lục I.
Tìm hiểu các loại IC.
1. Tìm hiểu về IC đếm 74LS90……………………………..………3
2. IC giải mã 74LS47………………………………………..………5
3. IC 7400………………………………………………..………….7
II. Tìm hiểu về led 7 thanh. …………………………..….9
III. Tìm hiểu về tín hiệu số. ………………………………12
IV. Tìm hiểu các cổng logic cơ bản. ………………...…14
V. Nguyên lí hoạt động. …………………………………..21 2 735415 – ET2021
I. Tìm hiểu về các loại IC
1.Tìm hiểu về IC đếm 74LS90
- IC 74LS90 là IC đếm thường được dùng trong các mạch số đếm lên và trong các mạch chia tần số.
- Hình dạng và sơ đồ chân:
- Chức năng của các chân Chân Mô tả chi tiết
Chân 1 là đầu vào xung clock của MOD 5 trong IC.
Là chân tích cực mức thấp (chỉ kích hoạt khi có giá trị
logic mức thấp), ddeer thay đổi trạng thái ở 3 bit đầu Chân
ra. Tại các đầu ra có xung thay đổi từ mức cao đến CLKB 1
thấp thì ba bit đầu ra sẽ bị thay đổi.
Chân 2 được sử dụng như một chân reset trong IC. Chân
Nó sẽ cho giá trị lớn nhất ở đầu ra. Sử dụng kết hợp R1 2 với chân 3.
Chân 3 cũng được sử dụng như một chân reset trong Chân
IC. Nó sẽ kích giá trị lớn nhất ở đầu ra. Sử dụng kết R2 3 hợp với chân 2. NC Chân
Chân 4 sử dụng để hình dáng dễ nhìn cho mạch PCB. 3 735415 – ET2021
Không quan trọng nó được đấu nối hay không vì nó 4
sẽ không ảnh hưởng đến mạch. Chân VCC 5
Chân 5 là chân đầu vào cấp nguồn. Chân
Chân 6 được sử dụng như một chân reset trong IC. R3 6
Nó sẽ xóa tất cả giá trị các đầu ra khi kết hợp với R4. Chân
Chân 7 cũng được sử dụng như một chân reset. Nó sẽ R4 7
xóa tất cả các đầu ra khi kết hợp với R3. Chân
Chân 8 là một chân đầu ra. Nó là bit thứ hai của dữ QC 8 liệu đầu ra 4 bit.
Chân 9 cũng là một chân đầu ra. Nó là bit LSB thứ Chân
hai (Bit có trọng số thấp thứ 2) của dữ liệu đầu ra 4 QB 9 bit. Chân GND 10
Chân 10 là chân nối đất. Chân
Chân 11 là bit đầu ra có trọng số lớn nhất của dữ liệu QD 11 đầu ra 4 bit. Chân
Chân 12 là bit đầu ra có trọng số nhỏ nhất của dữ liệu QA 12 đầu ra 4 bit. Chân
Chân 13 là chân không cần đấu nối. Nó sẽ không ảnh NC 13
hưởng đến vi mạch như chân 4. CLK Chân
Chân 14 là chân đầu vào xung clock dùng để cấp A 14 xung clock cho MOD 2 của IC.
- Nguyên lý hoạt động của IC 7490
+ IC 7490 với cấu trúc gồm 4 Flip Flop, Flip Flop đầu tiền sử dụng MOD 2 và 3
chân còn lại sẽ sử dụng ở MOD 5.
+ 2 chân đầu vào sẽ sử dụng xung nhịp để đổi trạng thái đầu ra, các chân reset đều
được điều khiển thông các các cổng AND. 4 735415 – ET2021 Sơ đồ nguyên lý IC 7490
+ IC 7490 có đến 4 chân reset với 2 chân xung nhịp và 4 chân đầu ra. Thông
thường trước khi sử dụng IC thì ta cần phải hiểu về các chân reset.
+ 4 chân reset này đều được sử dụng để có thể điều khiển các chân đầu ra. 4 chân
reset này sẽ tạo ra được hơn 16 tổ hợp nhưng trong một số tổ hợp sẽ có các đầu ra nhất định. 2. IC giải mã 74LS47
- IC 7447 hay IC 74LS47 là một mạch tích hợp nằm trong dòng IC 74xx được sử
dụng trong máy tính, bộ đếm kỹ thuật số, đồng hồ hay các thiết bị đo lường khác.
- IC 7447 được biết đến nhiều khi được dùng trong bộ giải mã hiển thị của bộ BCD
Led 7 thanh và đầu ra bộ thu mở 15V. IC 74LS47 được sản xuất trong gói 14 chân.
- Sơ đồ chân của IC 7447: 5 735415 – ET2021
+ Chân số 1, 2, 6, 7 là đầu vào ứng với B, C, D, A
+ Chân số 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 là các chân đầu ra, những chân này sẽ được
nối với led 7 thanh để điều khiển chúng.
+ Chân số 8 là chân nối đất GND
+ Chân số 16 là chân cấp nguồn Vcc 5V, không cấp quá nguồn 5V để IC hoạt động bình thường.
+ Chân số 3 LT (Lamp Test) dùng để kiểm tra led 7 đoạn. Nếu chân số 3 nối
mass thì led sẽ sáng cùng lúc 7 đoạn. Chân này chỉ dùng để kiểm tra xem led 7
thanh có bị hỏng đoạn nào hay không thôi.
+ Chân số 4 BI/RB0 được nối với mức cao, nếu bị nối với mức thấp thì toàn bộ đèn sẽ không sáng.
+ Chân số 5 RBI nối với mức cao.
- Thông số kỹ thuật của IC 7447
+ Đóng gói với 16 chân trong một dòng kép DIP
+ Bộ chuyển đổi BCD sang led 7 đoạn để hiển thị từ 0 – 9
+ Nguồn cấp hoạt động tốt nhất trong khoảng 5V (4.75 đến 5.25). - Nguyên lý hoạt động:
+ Các chân A, B, C, D: Đầu vào của 7447, nhận các giá trị theo nhị phân (BCD) từ
0 tới 15, tương ứng với mối giá trị nhận được sẽ giải mã ra đầu ra Q tương ứng.
Chân QA-QG : Nối trực tiếp LED 7 thanh với
QA=a,QB=b,QC=c,QD=d,QE=e,QF=f,QG=g, giá trị hiển thị trên LED 7 thanh
phụ thuộc vào giá trị đầu vào của các mạch.
+ IC 7447 thường được sử dụng tại 4 trường hợp: 
Sáng bình thường, hiển thị các số từ 0 – 9 (thường dùng nhất). Chân
BI/RBO phải bỏ trống hoặc nối lên mức cao, chân RBI phải bỏ trống hoặc
nối lên mức cao, chân LT phải bỏ trống hoặc nối lên mức cao. 
Chân BI/RBO nối xuống mức thấp thì tất các các đoạn của LED đều không
sáng bất chấp trạng thái của các ngõ vào còn lại. 
Chân BI/RBO phải bỏ trống hoặc nối lên mức cao và chân LT phải nối
xuống mức thấp. Tất cả các thanh của LED 7 đoạn đều sáng, bất chấp các
ngõ vào BCD. Dùng để Kiểm tra các đoạn của LED 7 đoạn còn sống hay không. 
Bỏ trạng thái số 0 khi giá trị BCD tại ngõ vào bằng 0 thì tất cả các đoạn của
LED 7 thanh đều tắt. Chân RBI ở mức thấp và chân BI/RBO phải bỏ trống
và nó đóng vai trò là ngõ ra. 6 735415 – ET2021
Nguyên lý hoạt động của IC 7447 3. IC 7400
- IC 7400 hay 7400 series là một dòng chip logic với 14 chân và có 4 cổng NAND
2 đầu vào. Trong thập kỷ trước, có nhiều thế hệ tương thích pin khác nhau được
phát triển để sử dụng nguồn cung cấp thấp hơn, công suất thấp công nghệ CMOS
và gói gắn kết bề mặt. 7 735415 – ET2021
- IC 7400 được xây dựng cùng với một số thiết bị, cung cấp đầy đủ các cổng giao
tiếp logic cơ bản. Dòng IC này chủ yếu bao gồm các chip logic khác nhau như
cổng logic cùng thanh ghi, bộ nhớ RAM và bộ giải mã khác nhau.
- Với 14 chân, gồm 4 cổng NAND 2 đầu vào, mỗi cổng sử dụng chân 2 đầu vào và
1 đầu ra, 2 chân còn lại là nguồn và nối đất.
- Chuỗi logic 7400 của IC được chế tạo bằng công nghệ bóng bán dẫn lưỡng cực
và điều này đã đặt tên cho công nghệ logic, TTL là viết tắt của từ logic bóng bán dẫn-bóng bán dẫn. - Sơ đồ chân:
Dưới đây là sơ đồ chân của dòng chip 7400: 
Pin 1: Đây là cổng A-input-1 
Pin 2: Đó là Cổng vào B-1  Pin 3: Đó là Cổng ra Y-1 
Pin 4: Đây là cổng A-input-2 
Pin 5: Đó là Cổng đầu vào B-2  Pin 6: Đây là cổng ra Y-2 
Pin 7: Đây là một thiết bị đầu cuối GND  Pin 8: Đây là cổng ra Y-3 
Pin 9: Đây là cổng đầu vào B-3 
Pin 10: Đây là cổng A-input-3 
Pin 11: Đó là Cổng đầu ra Y-4 
Pin 12: Đây là cổng đầu vào B-4 
Pin 13: Đây là cổng A-input-4 
Pin 14: Đó là chân Vcc (Chân nguồn cung cấp tích cực) 8 735415 – ET2021
- Những thông số kỹ thuật cơ bản của IC 7400
Bạn có thể tham khảo một số thông số kỹ thuật cơ bản của IC 7400 dưới đây:  Nguồn điện áp: 5V 
Độ trễ truyền cho mỗi cổng: 10ns 
Công suất chuyển đổi mỗi cổng: 10mW 
Tốc độ chuyển đổi tối đa: 25 MHz 
Cổng NAND 2-i/p độc lập: 4 
Đầu ra có thể giao tiếp với: TTL, CMOS, NMOS 
Phạm vi của điện áp hoạt động lớn 
Nhiệt độ hoạt động có thể lên đến 70 độ C
Bạn có thể sử dụng mạch tích hợp dựa trên IC 7400 để thiết kế Flip-Flops, bộ đếm,
cổng logic trong các gói khác nhau. Chúng có thể kết nối tùy theo mục đích xử lý một công việc nào đó.
II. Tìm hiểu về LED 7 thanh
- LED 7 thanh hay còn được gọi là LED 7 đoạn, bao gồm 7 đoạn đèn LED được
xếp lại với nhau thành hình chữ nhật. Khi các đoạn lập trình để chiếu sáng thì sẽ
hiển thị chữ số của hệ thập phân hoặc thập lục phân. Đôi khi LED số 8 được hiển
thị dấu thập phân khi có nhiều LED 7 thanh được nối với nhau để có thể hiển thị
được các số lớn hơn 2 chữ số. - Phân loại LED 7 đoạn:
Dựa vào các cực được nối, có thể phân loại LED 7 đoạn như sau:
+ Loại dương chung(Common Anode): nếu cực dương(anode) của tất cả 8 LED
được nối với nhau và các cực âm(cathode) đứng riêng lẻ.
+ Loại âm chung( Common Cathode): nếu cực âm(cathode) của tất cả 8 LED được
nối với nhau và các cực dương(anode) đứng riêng lẻ. Chân ngõ ra:
+ LED 7 đoạn có 10 chân, trong đó 8 chân được nối với LED(A, B, C, D, E, F, G và DP).
+ Tùy vào loại LED 7 đoạn, hai chân giữa được đánh dấu COM hoặc dương chung
hoặc âm chung của các loại LED. 9 735415 – ET2021 - Nguyên lí hoạt động:
+ Đánh số các LED phân đoạn lần lượt là a,b,c,d,e,f,g.
+ Biểu diễn chữ số bằng Led 7 thanh
+ Số 8 được hiển thị khi tất cả các LED phân đoạn được cấp nguồn. Ví dụ nếu bạn
ngắt kết nối nguồn điện cho LED ‘g’, thì nó sẽ hiển thị số 0.
Nguyên lý hoạt động của LED 7 đoạn
+ Trong màn hình LED 7 đoạn, tùy vào việc chúng ta cấp nguồn cho phân đoạn
LED nào, mà chúng ta có thể tạo tổ hợp số hiển thị từ 0 đến 9. Vì cấu tạo LED 7
đoạn là dạng số 8, nên không thể tạo thành bảng chữ cái như X và Z, vì vậy nó
không thể được sử dụng cho bảng chữ cái và nó chỉ có thể được sử dụng cho hiển
thị độ lớn số thập phân. Tuy nhiên, led 7 thanh vẫn có thể tạo thành các chữ cái A,
B, C, D, E và F, vì vậy chúng cũng có thể được sử dụng để biểu diễn các chữ số thập lục phân.
- Bảng chân lý của Led 7 thanh 10 735415 – ET2021
Bảng chân lý của LED 7 thanh
+ Biểu diễn trạng thái BẬT tương ứng với “0”, còn TẮT tương ứng với “1”. Số
phân đoạn được sử dụng bởi chữ số: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 và 9 lần lượt là 6, 2, 5,
5, 4, 5, 6, 3, 7 và 6. Tức là để hiện số 0 thì 6 đèn phải sáng, số 1 thì 2 đèn phải
sáng,…Màn hình LED 7 đoạn phải được điều khiển bởi các thiết bị bên ngoài
khác. Đơn giản có thể dùng điện trở để phân áp cho các phân ddoanj LED. Nhưng
thường để điều khiển LED 7 đoạn, chúng ta se dùng vi điều khiển, vi xử lý hoặc các bo mạch chủ khác.
-Ứng dụng của LED 7 thanh trong thực tế
Các ứng dụng phổ biến của màn hình bảy phân đoạn là:  Đồng hồ kỹ thuật số 
Hiển thị màn hình bếp từ, tủ lạnh ,máy giặt  Máy tính  Đồng hồ đeo tay  Đồng hồ đo tốc độ 
Đồng hồ đo đường cho ô tô, xe máy 
Trong các thiết bị điệnc ông nghiệp có hiển thị màn hình 11 735415 – ET2021
III. Tìm hiểu về tín hiệu số
- Tín hiệu số là tín hiệu được sử dụng để biểu diễn dữ liệu dưới dạng một chuỗi
các giá trị rời rạc; tại bất kỳ thời điểm nào, nó chỉ có thể đảm nhận một trong số
các giá trị hữu hạn. Điều này tương phản với một tín hiệu tương tự, đại diện cho
các giá trị liên tục; tại bất kỳ thời điểm nào, tín hiệu tương tự đại diện cho một số
thực trong phạm vi giá trị liên tục.( Tín hiệu Digital là tín hiệu rời rạc không nối
tiếp nhau theo từng thời điểm. Tín hiệu này hoạt động dựa trên hệ nhị phân; tức là
các giá trị được biểu diễn bằng chữ số 0 và 1 với 2 mức giá trị cố định là 1(cao) và
0(thấp) hay trong công nghiệp thì được hiểu là 1(On) và 0(Off)
- Các tín hiệu số đơn giản biểu thị thông tin trong các dải rời rạc của các mức
tương tự. Tất cả các cấp trong một dải các giá trị đại diện cho cùng một trạng thái
thông tin. Trong hầu hết các mạch kỹ thuật số, tín hiệu có thể có hai giá trị có thể;
đây được gọi là tín hiệu nhị phân hoặc tín hiệu logic.[4] Chúng được biểu thị bằng
hai dải điện áp: một dải gần giá trị tham chiếu (thường được gọi là điện áp đất hoặc
0 volt) và giá trị kia gần điện áp cung cấp. Các giá trị này tương ứng với hai giá trị
"0" và "1" (hoặc "sai" và "đúng") của miền Boolean, do đó tại bất kỳ thời điểm
nào, tín hiệu nhị phân đại diện cho một chữ số nhị phân (bit). Do sự rời rạc này,
những thay đổi tương đối nhỏ đối với các mức tín hiệu tương tự không rời khỏi
đường bao rời rạc và kết quả là bị bỏ qua bởi mạch cảm biến trạng thái tín hiệu.
Kết quả là, tín hiệu số có khả năng chống nhiễu; nhiễu điện tử, miễn là nó không
quá lớn, sẽ không ảnh hưởng đến các mạch kỹ thuật số, trong khi nhiễu luôn làm
suy giảm hoạt động của tín hiệu tương tự ở một mức độ nào đó. 12 735415 – ET2021
- Tín hiệu số có nhiều hơn hai trạng thái đôi khi được sử dụng; mạch sử dụng các
tín hiệu như vậy được gọi là logic đa trị. Ví dụ, các tín hiệu có thể giả sử ba trạng
thái có thể được gọi là logic ba giá trị.
Trong tín hiệu số, đại lượng vật lý đại diện cho thông tin có thể là dòng điện hoặc
điện áp thay đổi, cường độ, pha hoặc phân cực của trường quang hoặc điện
từ khác, áp suất âm, từ hóa của phương tiện lưu trữ từ tính, vân vân. Tín hiệu số
được sử dụng trong tất cả các thiết bị điện tử kỹ thuật số, đáng chú ý là thiết bị điện
toán và truyền dữ liệu. - Ưu và nhược điểm
+ Ưu điểm của tín hiệu Digital: 
Không bị ảnh hưởng bởi điện áp và dao động nhiệt 
Sử dụng tín hiệu Digital trong quá trình truyền tải sẽ giúp loại bỏ tạp âm. 
Thông tin được sang chép chất lượng hơn và không bị hạn chế. 
Digital vẫn không bị biến dạng dù là tuyến tính hay không tuyến tính 
Tốc độ không chi phối hay gây méo dao động + Nhược điểm 
Dễ bị tổn thất khi truyền tải vì chúng được biểu thị dưới dạng số 0-
1.Trong khi truyền âm thanh nếu như sai sót 1 vài byte dữ liệu cũng sẽ làm cho âm thanh bị lỗi. 
Quy trình xử lý tín hiệu phức tạp và tốn kém hơn so với tín hiệu Analog. 
Không thể ghi âm hay cắt nối được
Mỗi loai tín hiệu đều có những ưu nhược điểm riêng. Trong cuộc sống của chúng
ta, tín hiệu số là không thể thiếu được vì nó dùng để lưu trữ và xử lý thông tin.
Nhiều người dùng tín hiệu Analog để thay thế cho Digital tuy nhiên nó không thể
truyền tải thông tin đi xa được. Chính vì vậy mà Digital vẫn được sử dụng và không thể thay thế. 13 735415 – ET2021
IV. Tìm hiểu các cổng logic cơ bản
- Cổng logic (tiếng Anh: logic gate) là mạch điện thực hiện một hàm Boole lý
tưởng hóa. Có nghĩa là, nó thực hiện một phép toán logic trên một hoặc nhiều logic
đầu vào, và tạo ra một kết quả logic ra duy nhất, với thời gian thực hiện lý tưởng
hóa là không có trễ. Mối quan hệ giữa ngõ vào và ngõ ra dựa trên một logic nhất định.
- Các đại lượng nhị phân trong thực tế là những đại lượng Vật lý khác nhau (dòng
điện, điện áp,áp suất…). Các đại lượng đó có thể thể hiện bằng hai trạng thái có ‘1’ hoặc không ’0’.
- Các cổng logic là các phần tử đóng vai trò chủ yếu để thực hiện các chức năng
logic đơn giản nhất trong các sơ đồ logic nhằm thực hiện một hàm logic nào đó.
Quan hệ logic cơ bản nhất có ba loại: AND, OR, NOT. Cổng logic gồm các phần
tử có nhiều đầu vào và chỉ có một đầu ra. Đầu ra là tổ hợp của các đầu vào. Từ các
cổng logic ta có thể kết hợp lại để tạo ra nhiều mạch logic thực hiện các hàm logic phức tạp hơn.
- Cổng logic có thể được chế tạo bằng các công nghệ khác nhau (lưỡng cực, MOS),
có thể được tổ hợp bằng các linh kiện rời nhưng thường được chế tạo bởi các công
nghệ tích hợp IC (Intergrated circuit). Cổng logic được sử dụng trong vi xử lý, vi
điều khiển, các ứng dụng hệ thống nhúng và trong các mạch điện và điện tử.
- Có tất cả 7 cổng logic: NOT, AND, OR, NAND, NOR, EX-OR và EX-NOR. + Cổng OR
Cổng OR có 2 hoặc nhiều lối vào và chỉ có một lối ra. Lối ra ở mức 1 nếu có ít
nhất một lối vào ở mức 1 (Lối ra có tín hiệu khi một lối vào có tín hiệu). 14 735415 – ET2021 Nhận xét: 
Y = 0 : khi tất cả các biến vào đều bằng 0 
Y = 1: khi có ít nhất một biến vào bằng 1 IC cổng OR 74HC32 + Cổng AND
Cổng AND có 2 hoặc nhiều lối vào và chỉ có một lối ra. Toán tử này thực hiện
phép nhân logic. Ngõ ra chỉ bằng 1 khi tất cả ngõ vào có mức logic là 1. 15 735415 – ET2021 Nhận xét: 
Ngõ ra cổng AND chỉ ở mức cao khi tất cả các ngõ vào lên cao. 
Khi có một ngõ vào bằng 0, ngõ ra bằng 0 bất chấp các ngõ vào còn lại. IC cổng AND 74HC08 + Cổng NOT
Còn gọi là cổng đảo. Cổng chỉ có một lối vào và một lối ra. Cổng NOT thực hiện
phép phủ định logic hay còn gọi là cổng chặn. 16 735415 – ET2021
Nhận xét: Ngõ vào và ngõ ra có mức logic trái ngược nhau. IC cổng NOT 74HC14 + Cổng NAND
Cổng NAND là kết hợp của cổng AND và cổng NOT. Ngõ ra của cổng NAND là
đảo với ngõ ra cổng AND. 17 735415 – ET2021 Nhận xét: 
Ngõ ra cổng NAND = 1 khi có ít nhất 1 ngõ vào của nó bằng 0. 
Ngõ ra cổng NAND = 0 khi tất cả các ngõ vào của nó bằng 1. IC cổng NAND 74HC00 + Cổng NOR
Cổng NOR là kết hợp của cổng OR và cổng NOT. Ngõ ra của cổng NOR là đảo với ngõ ra cổng OR. Nhận xét: 
Ngõ ra cổng NOR = 1 khi tất cả các ngõ vào của nó có giá trị 0. 
Ngõ ra cổng NOR = 0 khi có ít nhất 1 ngõ vào của nó có giá trị 1 18 735415 – ET2021 IC cổng NOR 74HC02 + Cổng EXOR
Cổng EXOR dùng để thực hiện hàm EXOR. Cổng EXOR chỉ có 2 ngõ vào và 1
ngõ ra. Đây là một phép toán quan trọng, nếu 2 ngõ vào có mức logic khác nhau thì
ngõ ra sẽ bằng 1. Đới với cổng EXOR có nhiều ngõ vào thì ngõ ra sẽ bằng 1 khi
tổng số bit 1 ở ngõ vào là số lẻ. Nhận xét: 
Y = 0 : khi tất cả hai biến vào có giá trị giống nhau 
Y = 1 : khi tất cả hai biến vào có giá trị khác nhau 19 735415 – ET2021 IC cổng EXOR 74HC86 + Cổng EXNOR
Cổng EXNOR là kết hợp của cổng EXOR và cổng NOT, dùng để thực hiện hàm
EXNOR. Cổng EXNOR chỉ có 2 ngõ vào và 1 ngõ ra. Cổng này thực hiện phép
toán ngược với phép EXOR tức là khi 2 ngõ vào có giá trị giống nhau thì ngõ ra
bằng 1. Với cổng EXNOR nhiều ngõ vào thì ngõ ra bằng 1 nếu tổng số bit 1 ở ngõ vào là số chẵn. Nhận xét: 
Ngõ ra của cổng EX-NOR bằng 0 khi 2 ngõ vào có mức logic khác nhau. 
Ngõ ra của cổng EX-NOR bằng 1 khi 2 ngõ vào có mức logic bằng nhau. 20