TRƯỜNG ĐI HC CH KHOA HÀ NI
Trưng Đin Đin t
Ngành K thu t đin t vin thông
BÁO CÁO TH C T P
Sinh viên thc hin: - 20214101 Lưu Thế Thnh
Bộ môn:
Mã lớp :
Thc tp cơ bn - ET2021
726380
HÀ NI, 1/2023
MC LC
I. n hiu s
1. Khái nim
2. ng dng và các ưu nhược đim ca tín hiu s
II. Các cng logic cơ bn
1. Cổng NOT
2. Cổng AND
3. Cổng OR
4. Cổng NAND
5. Cổng NOR
6. Cổng EX-OR
7. Cổng -NOR EX
8 ng dng ca các cng logic
III. IC 7400
1. Khái nim
2. Cấu to và thông s kĩ thut
3. ng dng
IV. IC 7447
1. Khái nim
2. Cấu to
3. Hot đng khi kết ni với led 7 thanh
4. ng dng
V. IC 7490
1. mch và sơ đ b đếm thp phân IC 74LS90
2. giới thiu b đếm thp k IC 74LS90
3. cu hình chân 74LS90
4. đc tính b đếm nh phân 74LS90
5. thông s kĩ thut
6. nguyên lý hot đng IC 7490
VI. LED 7 thanh
1. Khái nim
2. cu to
3. Phân loi LED và nguyên lý
I. n hi u s
1. Khái nim
n hiu là mt đi lượng vt lý cha đng mt lưng thông tin hay mt lượng
d liu. Chúng có kh năng truyn ti đi xa đến các thiết b nhn nhm ra lnh
hoc yêu cu thc hin mt công vic nào đó mà ngun truyn cn làm. Thông
thường các tín hiu s đưc đi với dng hàm s có đ th phân b c th.
n hiu s hay còn gi là tín hiu digital là mt dng tín hiu ri rc theo biên
đ ca chúng. Loi tín hiu này ch được th hin hai mc 0 và 1 tương ng với
giá tr đin thế 0 và 5V. Đây là mt trong nhng tín hiu được ng dng khá rng
rãi trong các thiết b truyn tín hiu hin nay như dây mng, usb, các cng kết
ni,
Trong hu hết các mch k thut s, tín hiu có th có hai giá tr có th; đây
được gi là tín hiu nh phân hoc tín hiu logic.
n hiu s có nhiu hơn hai trng thái đôi khi đưc s dng; mch s dng các
tín hiu như vy đưc gi là logic đa tr. Ví d, các tín hiu có th gi s ba trng
thái có th được gi là logic ba giá tr.
2. ng dng, ưu và nhược đim ca tín hiu s
n hiu s ri rc theo thi gian, gn gũi với máy tính và thiết b tính toán.
ng dng: Dùng trong tính toán, truyn thông d liu s.
Ưu đim
Nhược đim
Tín hiệu số thể truyền tải thông
tin với ít ảnh hưởng của nhiễu, méo
nhiễu hơn.
Các mạch số thể được tái tạo dễ
dàng với số lượng lớn với chi phí
tương đối thấp.
Xử tín hiệu số linh hoạt hơn
các hoạt động của DSP thể được
thay đổi bằng cách sử dụng các hệ
thống thể lập trình kỹ thuật số.
Xử tín hiệu số an toàn hơn
thông tin kỹ thuật số thể được
hóa nén dễ dàng.
Hệ thống kỹ thuật số chính xác hơn
xác suất xảy ra lỗi thể được
giảm bớt bằng cách sử dụng các mã
phát hiện sửa lỗi.
Cần băng thông cao hơn cho
truyền thông số khi so sánh với
truyền thông tin tương tự.
DSP xử tín hiệu tốc độ cao
bao gồm nhiều tài nguyên phần
cứng nội bộ hàng đầu hơn. Điều
này dẫn đến tiêu hao năng lượng
cao hơn so với xử tín hiệu tương
tự, bao gồm các thành phần thụ
động tiêu thụ ít năng lượng hơn.
Xử tín hiệu số thường phức tạp
hơn.
Tín hiệu số thể dễ dàng được lưu
trữ trên bất kỳ phương tiện từ tính
hoặc phương tiện quang học nào sử
dụng chip bán dẫn.
Tín hiệu số thể được truyền tn
một khoảng cách xa.
II. c c bng logic cơ n
1. Cổng NOT
Cổng NOT ch có mt ngõ vào và mt ngõ ra. Cổng NOT dùng đ thc hin
phép NOT hay phép ph đnh trong đi s Boole. Cng NOT còn đưc gi là
cng ĐO (Inverter).
Ký hiu:
Bảng trạng thái :
Nhn xét: Ngõ vào và ngõ ra có mclogic trái ngược nhau.
Bi u th c logic: Q = 𝐴
2. Cổng AND
Cổng AND dùng thc hin hàm AND ca 2 hay nhiu biến. Cng AND có s
ngõ vào tu thuc vào s biến và có mt ngõ ra. Ngõ ra cng là hàm AND ca
các biến ngõ vào.
Ký hiu:
Nhn xét:
Ngõ ra cng AND ch mc cao khi tt c các ngõ vào lên cao.
Khi có mt ngõ vào bng 0, ngõ ra bng 0 bt chp các ngõ vào còn
li.
Biu thc logic: Q = A.B
3. Cổng OR
Cổng OR dùng thc hin hàm OR ca 2 hay nhiu biến. Cổng OR có s ngõ
vào tu thuc vào s biến và có mt ngõ ra. Ngõ ra cng là hàm OR ca các biến
ngõ vào.
Ngõ vào
Ngõ ra
A
Q
0
1
1
0
Ngõ vào
Ngõ ra
A
B
Q
0
0
0
1
0
0
1
1
1
0
1
0
Ký hiu:
Nhn xét:
Ngõ ra cng OR ch mc thp khi tt c các ngõ vào xung thp.
Khi có mt ngõ vào bng 1, ngõ ra bng 1 bt chp các ngõ vào còn
li.
Biu thc logic: Q = A + B
4. Cổng NAND
Cổng NAND là kết hợp ca cng AND và cng NOT. Ngõ ra ca cng NAND
là đo với ngõ ra cng AND.
Ký hiu:
Nhn xét:
Ngõ ra cng NAND = 1 khi có ít nht 1 ngõ vào ca nó bng 0.
Ngõ ra cng NAND = 0 khi tt c các ngõ vào ca nó bng 1.
Bi u th c logic: Y = 𝐴
.
𝐵
5. Cổng NOR
Cổng NOR là kết hợp ca cng OR và cng NOT. Ngõ ra ca cng NOR là đo
với ngõ ra cng OR.
Ký hiu:
Ngõ vào
Ngõ ra
A
B
Q
0
0
0
1
0
1
1
1
1
0
1
1
Ngõ vào
Ngõ ra
A
B
Q
0
0
1
1
0
1
1
1
0
0
1
1
Nhn xét:
Ngõ ra cng NOR = 1 khi tt c các ngõ vào ca nó có giá tr 0.
Ngõ ra cng NOR = 0 khi có ít nht 1 ngõ vào ca nó có giá tr 1
Bi u th c logic: Y =
𝐴
+
𝐵
6. Cổng EX-OR
Cổng EX OR dùng đ thc hin hàm EX OR. Cổng EX OR ch có 2 ngõ vào - - -
và 1 ngõ ra.
Ký hiu:
Nhn xét:
Ngõ ra ca cng EX OR bng 0 khi 2 ngõ vào có mc logic- bng
nhau.
Ngõ ra ca cng EX OR bng 1 khi 2 ngõ vào có mc logic- khác
nhau.
Biu thc logic: Y =
𝐴
B + A
B
= A
B
7. Cổng -NOR EX
Cổng EX NOR là kết hợp ca cng EX OR và cng NOT, dùng đ thc hin - -
hàm EX-NOR. Cng EX NOR ch có 2 ngõ vào và 1 ngõ ra.-
Ký hiu:
Ngõ vào
Ngõ ra
A
B
Q
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
0
Ngõ vào
Ngõ ra
A
B
Q
0
0
0
1
0
1
1
1
0
0
1
1
Nhn xét:
Ngõ ra ca cng EX NOR bng 0 khi 2 ngõ vào có mc logic- khác
nhau.
Ngõ ra ca cng EX NOR bng 1 khi 2 ngõ vào có mc logic- bng
nhau.
Biu thc logic: Y = A
B + A.
B
= A
B
8. ng dng ca cng logic
Các ng dng ca cng logic ch yếu được xác đnh da trên bng trng thái ca
chúng, tc là phương thc hot đng ca chúng. Các cng logic cơ bn đưc s
dng trong nhiu mch đin như khóa nút nhn, kích hot báo trm bng ánh
sáng, b điu chnh nhit đ, h thng tưới nước t đng, v.v.
Ngoài ra, cng logic cũng chính là các phn t cu thành nên các mch t hp
chng hn như mch gii mã, mch mã hóa, mch đa hp, mch gii đa hợp,
Ngõ vào
Ngõ ra
A
B
Q
0
0
1
1
0
0
1
1
1
0
1
0
III. IC 7400
1. Khái nim
IC 7400 có th được xây dng vi mt s thiết b, cung cp tt c các cng logic
cơ bn, (dép FF x ngón) , b đếm ALU, và b thu phát xe buýt. H IC s m rng
là IC 7400 series. Dòng IC này ch yếu bao gm các chip logic kín đáo khác nhau
như cng logic cùng với các thanh ghi, b nh RAM và b gii mã khác nhau.
IC 7400 là mt chip 14 chân và nó bao gm bn cng NAND 2 đu vào. Mi
cng đu s dng chân 2 đu vào & chân 1 đu ra, bởi 2 chân còn li là ngun và
đt. Con chip này được to ra với các gói khác nhau như giá đ b mt và l xuyên
qua, bao gm gói gm (hoc) nha kép trong dòng và gói phng.
2 . Cấu to và thông s k thut
Pin1: Đây là cng A-input-1
Pin2: Đó là Cng vào B-1
Pin3: Đó là Cng ra Y-1
Pin4: Đây là cng A-input-2
Pin5: Đó là Cng đu vào B-2
Pin6: Đây là cng ra Y-2
Pin7: Đây là mt thiết b đu cui GND
Pin8: Đây là cng ra Y-3
Pin9: Đây là cng đu vào B-3
Pin10: Đây là cng A-input-3
Pin11: Đó là Cng đu ra Y-4
Pin12: Đây là cng đu vào B-4
Pin13: Đây là cng A-input-4
Pin14: Đó là chân Vcc (Ngun cung cp tích cc)
Thông s k thut IC 7400
Ngun đin áp là 5 V
Đ tr truyn cho mi cng s là 10 ns
Tốc đ chuyn đi ti đa là 25 MHz
Công sut s dng cho mi cng là 10 mW
Cổng NAND 2 i / p đc lp- - 4
Đu ra có th đưc giao tiếp vi TTL, NMOS, CMOS.
Phm vi đin áp hot đng s lớn
Điu kin hot đng rng rãi
Không phù hp vi các thiết kế mới s dng 74LS00
S dng các mch tích hợp da trên 7400 dành cho gia đình, mt
k sư có th thiết kế flip flops (FF), b đếm, b đm và- cng
logic trong các gói khác nhau và chúng có th đưc kết ni tùy
thích đ gii quyết mt vn đ chính xác.
3.
ng dng
Các IC này đượ ụng để ống như báo c s d thiết kế mt h th trm hoc báo trm
Chúng được s dng trong còi cnh báo t đông
Chúng được s dng trong báo đng trm được kích hot bng ánh
sáng
Chúng được s dng trong h thng tưi nước t đng
Vì vy, đây là tt c v tng quan v . Đây là gói tích hợp quy IC 7400
mô (SSI). này xây 4 kép i / p. nh IC có th được dng với cng NAND
Bởi vì, bng cách s dng cng này, bt k loi cng logic nào cũng có
th được thiết kế.
IV. IC 7447
1. Khái nim
Mch gii mã BCD ra led 7 thanh được dùng rt ph biến trong thiết b đin t
nhưng do sơ đ mch cng knh khó lp ráp vì vy đ thu gn kích thước lp ráp
và to điu kin thun lợi cho vic lp ráp,các nhà sn xut linh kin đin t đã tích
hợp các mch cng to ra các hàm a,b,c,d,e,f,g tr đế cách đin và đóng chung ên 1
vào mt v.Như vy đã to ra mt mch t hp BCD ra led 7 thanh ,mch này gi
là IC gii mã BCD ra led 7 thanh. Đó là IC 7447.
IC 74LS47,SN7447AN được bán rt nhiu trên th trường.Đ có th s dng được
các loi IC này ,ta phi tra cu s liu mà nhà sn xut đưa ra xem nó được cp
ngun bao nhiêu,chân nào là mass,chân nào là chân ra a,b,c,d,e,f,g ,chân nào là tín
hiu hiu vào và quan trng nht là xem nó tích cc mc 0 hay tích cc mc 1
đ ta xác đnh s s dng led 7 thanh Anot chung hay Katot chung.
Nếu IC tích cc mc 1 thì ta s dùng led 7 thanh loi Anot chung,còn nếu
mc 0 thì ta dùng loi Katot chung.Trong trưng hp nếu IC tích cc mc 1 mà
không có led 7 thanh loi Anot chung thì ta s dùng loi Katot chung với cng logic
cơ bn là cng đo (NOT).
2.
Cấu to
Sơ đ cu to bên trong IC7447
Chân 16 cp ngun Vcc c th
đây là 5V nếu quá 5V ic này s b
chết
Chân 8 là chân nói GND(mass)
Các chân 1,2,6,7 các chân tínlà
hiu vào ng với B,C,D,A.
Các chân 15,14,13,12,11,10,9 chân ,các chân này là các ra s được ni với
led 7 thanh và được ni như hình trên.
Chân th 3 LT(Lamp test ) như tên gi ca nó chân 3 này là chân kim tra
led 7 đon,nếu ta cm chân này xung mass thì b gii mã s sáng cùng lúc
với 7 đon.Chân này ch phc v đ kim tra xem có led nào b hng hay
không và trong thc tế không s dng nó.
Chân 4 BI/RB0 luôn luôn được kết ni với mc cao ,nếu kết ni với mc
thp thì toàn b led s không sáng bt chp trng thái ngõ vào là gì.
Chân 5 RBI kết ni với mc cao.
3. Hot đng khi kết ni với led 7 thanh
Sơ đ mch đin IC 7447 loi Anot chung
đây ta dùng công tc K1,K2,K3,K4 đ
to mc logic,như đã nói phn trên thì loi
Anot chung s tích cc mc cao (mc
1)nghĩa là có đin áp thì led 7 thanh sángs
,còn mc thp(mc 0) thì led 7 thanh s
không sáng . hình trên tt c mc logic
mc thp nghia là khóa K hmch khi đó
trng thái ca led s hin th s 0 ,mun hin
th s nào thì ta s s da vào bng chuyn đi BCD ra
s thp phân như sau:
Coi công tc K1,K2,K3,K4 ng vi 4 s bên dãy BCD
như hình. Da vào bng trên coi 4 công tc h mch
trên ng với 0000 bên BCD khi đó s ng với s 0
bên s thp phân,mun hin th s 1 ng vi 0001 thì ta
ch cn đóng công tc K4 xung đ to mc logic 1
như hình sau:
1 ng với công tc K3 nên ta ch vic đóng K3 xung là s hin th đưc s 2.
Cứ tiếp tc như vy và dưa vào bng chuyn đi BCD sang s thp phân vy là
các bn có th làm hin th t 0 đến 9 ri.
V. IC 7490
1. mch và sơ đ b đếm thp phân IC 74LS90
74LS90 là b đếm thp phân không có chc năng reset t đng. nhiu loi
b đếm có th s dng trong các thiết b đ đếm ch s nh phân hoc thp phân.
Chúng ta s đ cp đến mt IC b đếm 74LS93, hot đng da trên mt flip
flop loi T. Khi s dng các flip flop trong nhng bài trước, chúng ta có th to ra
b đếm có 2n s nh phân.
IC 74LS93 đếm t 0000 đến 1111 dng s nh phân, 0 đến 15 dng thp
phân. Trong h thp phân, chúng ta ch cn t 0 đến 9 là có th bao gm tt c các
giá tr s thp phân mà không cn thêm các giá tr khác.
2.
Giới thiu v b đếm thp k 74LS90
Đ gii quyết vn đ trên, chúng ta s dng IC 74LS90. IC cha hai b đếm
MOD. Mt là MOD 2 và hai là b đếm MOD 5. Bộ đếm bt đu đếm t 0000 đến
1001 và sau đó nó reset li giá tr.
Vic reset t đng làm cho b đếm bt đu đếm t 0 và kết thúc s 9 trong h
thp phân. Trong IC có bn chân reset, nhng chân này giúp IC đếm bng cách
kích hot hai chân trong 4 chân. IC giao tiếp TTL có th kết hợp với các b đếm
và IC có giao tiếp TTL khác.
3. Cấu hình chân 74LS90
Chân
Mô t chi tiết
Chân 1
Chân 1 là đu vào xung clock ca MOD 5 trong IC. Là chân
tích cc mc thp (ch kích hot khi có giá tr logic mc
thp), ddeer thay đi trng thái 3 bit đu ra. Tại các đu ra
có xung thay đi t mc cao đến thp thì ba bit đu ra s b
thay đi.
Chân 2
Chân 2 được s dng như mt chân reset trong IC. Nó s
cho giá tr ln nht đu ra. S dng kết hợp với chân 3.
Chân 3
Chân 3 cũng được s dng như mt chân reset trong IC. Nó
s kích giá tr lớn nht đu ra. S dng kết hp với chân 2.
Chân 4
Chân 4 s dng đ hình dáng d nhìn cho mch PCB. Không
quan trng nó đưc đu ni hay không vì nó s không nh
hưởng đến mch.
Chân 5
Chân 5 là chân đu vào cp ngun.
Chân 6
Chân 6 được s dng như mt chân reset trong IC. Nó s
xóa tt c giá tr các đu ra khi kết hợp với R4
Chân 7
Chân 7 cũng được s dng như mt chân reset. Nó s xóa tt
c các đu ra khi kết hợp vi R3.
Chân 8
Chân 8 là mt chân đu ra. Nó là bit th hai ca d liu đu
ra 4 bit.
Chân 9
Chân 9 cũng là mt chân đu ra. Nó là bit LSB th hai (Bit
có trng s thp th 2) ca d liu đu ra 4 bit.
Chân 10
Chân 10 là chân ni đt.
Chân 11
Chân 11 là bit đu ra có trong s lớn nht ca d liu đu ra
4 bit.
Chân 12
Chân 12 là bit đu ra có trng s nh nht ca d liu đu ra
4 bit.
Chân 13
Chân 13 là chân không cn đu ni. Nó s không nh hưởng
đến vi mch như chân 4.
Chân 14
Chân 14 là chân đu vào xung clock dùng đ cp xung clock
cho MOD 2 ca IC.
4. Đc tính b đếm nh phân 74LS90
Nó được s dng như mt b đếm đơn gin t 0 9.
IC có kh năng bt đu đếm t đng t 0 và kết thúc 9.
IC có th giao tiếp với các thiết b và vi điu khin TTL do đu ra ca nó
cũng dng TTL.
IC có mc tiêu th đin năng thp.
IC có nhiu dng package PDSO, PDIP và GDIP
IC có bo v bên trong khi đin áp kp.
5. Thông s k thut
Dãy ngun đu vào cho IC là 4,75V đến 5,25V.
Dãy nhit đ hot đng cho IC là 0 đến 70 đ.
Dãy đin áp đu vào IC trng thái mc CAO nh nht 2,0V và trng thái
THP là ti đa 0,7V.
IC cho dòng đin đu ra trng thái mc CAO là 0,4mA và trng thái -
THP là 8,0mA
Dãy bo v diode kp bên trong là -1,5V.
6. Nguyên lý hot đng ca IC 7490
IC có cu trúc bên trong gm 4 flip flop và flip flop đu tiên đưc s dng là
MOD 2 và 3 chân còn li đưc s dng MOD 5.
hai chân đu vào xung nhp và được s dng đ thay đi trng thái đu
ra. Các chân reset được điu khin thông qua cng AND.
IC có 4 chân reset, hai chân xung nhp và 4 chân đu ra. Trước khi s dng IC
thì trước tiên chúng ta cn hiu các chân reset.
Bốn chân reset này s được s dng đ điu khin các đu ra. Bốn chân reset
này s to ra hơn 16 t hp nhưng trong mt s t hp, s có đu ra nht đnh.
VI. LED 7 thanh
1. LED thanh gì?7 là
LED thanh hay còn là LED bao 7 đưc gi 7 đon, gm 7 đon đèn LED
đưc xếp li vi ch nht. đon lp nhau thành hình Khi các trình đ
chiếu sáng thì s hin th ch s ca h thp phân hoc thp lc phân. Đôi khi LED
s 8 được hin th du thp phân khi có nhiu LED 7 thanh được ni với nhau đ
có th hin th được các s lớn hơn 2 ch s.
2. Cu to LED 7 thanh
Vi các đon đu đưc ni vi chân kết ni đ LED trong màn hình các
đưa đưc t t đến đi din ra ngoài. Các chân này gán các ký a g, chúng
cho LED riêng chân có thành tng l. Các đưc kết ni vi nhau đ th to
mt chân chung.
3. Phân loi LED thanh nguyên 7 và lý
Chân Pin chung có màn hin th thưng đưc s dng đ th xác đnh loi
hình LED thanh là nào. Có LED 7 7 đó loi 2 loi thanh đưc s dng đó
là Cathode chung (CC) chung (CA).và Anode
Cathode chung (CC): Trong màn hình
Cathode chung thì tt c các cc Cathode
c các đèn LED được ni chung với nhau
với mc logic 0 hoc ni Mass
(Ground). Các chân còn li là chân Anode
s được ni với tín hiu logic mc cao
(HIGHT) hay mc logic 1 thông qua 1
đin trgiới hn dòng đin đ có th đưa
đin áp vào phân cc Anode t a đến G
đ có th hin th tùy ý.
Anode chung (CA): Trong màn hình hin th Anode chung, tt c các kết ni
Anode ca LED 7 thanh s được ni với nhau mc logic 1, các phân đon LED
riêng l s sáng bng cách áp dng cho nó mt tín hiu logic 0 hoc mc thp
LOW” thông qua mt đin trgiới hn dòng đin đ giúp phù hợp với các cc
Cathode vi các đon LED c th t a đến g.
LED thanh Anode chung 7
thưng ph biến hơn mch vì các
đin thưng s dng vi ni ngun
chung. Vi mt lưu s ý rng LED
7 thanh Cathode chung thông
thưng mch đu ni cc các
dương chung ngưc li thế và vì
nếu ni vi dương ngun ca mch
thì LED Cathode chung 7 đon s
không th phát sáng.
Tùy thuc vào các ch s thp phân mà LED hin th. s nên đưc LED
phân thì chúng ta cc thun. Chng hn, nếu hin th ch s 0 bt buc
cn phi đon tương ng đó đó, làm sáng 6 LED à a, b, c, d, f. Do các
con khác nhau trên màn s s đưc th hin t 0 9 hình.
4. Bng chân ca lý LED 7 thanh
Đi vi LED 7 thanh đ hin th chính xác các con s t 0 9 như mong
mun thì chúng ta ra chân lý giúp chúng ta cn phi to mt bng đ nm
bt hin th nhng s, t mt d và con ký cách nhanh chóng và dàng
hơn.

Preview text:

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Trư ng Đi n – Đi n t
Ngành Kỹ thuật đi n t viễn thông BÁO CÁO THỰC TẬP Sinh viên thực hi n: Lưu Thế Thịnh - 20214101 Bộ môn:
Thực tập cơ bản - ET2021 Mã lớp : 726380 HÀ NỘI, 1/2023 MỤC LỤC I. Tín hi u số 1. Khái niệm
2. Công dụng và các ưu nhược điểm của tín hiệu số
II. Các cổng logic cơ bản 1. Cổng NOT 2. Cổng AND 3. Cổng OR 4. Cổng NAND 5. Cổng NOR 6. Cổng EX-OR 7. Cổng E - X NOR
8 Ứng dụng của các cổng logic III. IC 7400 1. Khái niệm
2. Cấu tạo và thông số kĩ thuật 3. Ứng dụng IV. IC 7447 1. Khái niệm 2. Cấu tạo
3. Hoạt động khi kết nối với led 7 thanh 4. Ứng dụng V. IC 7490
1. mạch và sơ đồ bộ đếm thập phân IC 74LS90
2. giới thiệu bộ đếm thập kỉ IC 74LS90 3. cấu hình chân 74LS90
4. đặc tính bộ đếm nhị phân 74LS90 5. thông số kĩ thuật
6. nguyên lý hoạt động IC 7490 VI. LED 7 thanh 1. Khái niệm 2. cấu tạo
3. Phân loại LED và nguyên lý I. Tín hiệu số 1. Khái ni m
Tín hiệu là một đại lượng vật lý chứa đựng một lượng thông tin hay một lượng
dữ liệu. Chúng có khả năng truyền tải đi xa đến các thiết bị nhận nhằm ra lệnh
hoặc yêu cầu thực hiện một công việc nào đó mà nguồn truyền cần làm. Thông
thường các tín hiệu sẽ được đi với dạng hàm số có đồ thị phân bố cụ thể.
Tín hiệu số hay còn gọi là tín hiệu digital là một dạng tín hiệu rời rạc theo biên
độ của chúng. Loại tín hiệu này chỉ được thể hiện ở hai mức 0 và 1 tương ứng với
giá trị điện thế 0 và 5V. Đây là một trong những tín hiệu được ứng dụng khá rộng
rãi trong các thiết bị truyền tín hiệu hiện nay như dây mạng, usb, các cổng kết nối,…
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.
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.
2. Công dụng, ưu và nhược điểm của tín hi u số
Tín hiệu số rời rạc theo thời gian, gần gũi với máy tính và thiết bị tính toán.
Công dụng: Dùng trong tính toán, truyền thông dữ liệu số. Ưu điểm Nhược điểm
• Tín hiệu số có thể truyền tải thông
• Cần có băng thông cao hơn cho
tin với ít ảnh hưởng của nhiễu, méo
truyền thông số khi so sánh với và nhiễu hơn.
truyền thông tin tương tự.
• Các mạch số có thể được tái tạo dễ
• DSP xử lý tín hiệu ở tốc độ cao và
dàng với số lượng lớn với chi phí
bao gồm nhiều tài nguyên phần tương đối thấp.
cứng nội bộ hàng đầu hơn. Điều
• Xử lý tín hiệu số linh hoạt hơn vì
này dẫn đến tiêu hao năng lượng
các hoạt động của DSP có thể được
cao hơn so với xử lý tín hiệu tương
thay đổi bằng cách sử dụng các hệ
tự, bao gồm các thành phần thụ
thống có thể lập trình kỹ thuật số.
động tiêu thụ ít năng lượng hơn.
• Xử lý tín hiệu số an toàn hơn vì
• Xử lý tín hiệu số thường phức tạp
thông tin kỹ thuật số có thể được hơn. mã hóa và nén dễ dàng.
• Hệ thống kỹ thuật số chính xác hơn
và xác suất xảy ra lỗi có thể được
giảm bớt bằng cách sử dụng các mã phát hiện và sửa lỗi.
• Tín hiệu số có thể dễ dàng được lưu
trữ trên bất kỳ phương tiện từ tính
hoặc phương tiện quang học nào sử dụng chip bán dẫn.
• Tín hiệu số có thể được truyền trên một khoảng cách xa.
II. Các cổng logic cơ bản 1. Cổng NOT
Cổng NOT chỉ có một ngõ vào và một ngõ ra. Cổng NOT dùng để thực hiện
phép NOT hay phép phủ định trong đại số Boole. Cổng NOT còn được gọi là cổng ĐẢO (Inverter). Ký hiệu: Ngõ vào Ngõ ra A Q 0 1 1 0 Bảng trạng thái :
Nhận xét: Ngõ vào và ngõ ra có mứclogic trái ngược nhau. Biểu thức logic: Q = 𝐴 2. Cổng AN D
Cổng AND dùng thực hiện hàm AND của 2 hay nhiều biến. Cổng AND có số
ngõ vào tuỳ thuộc vào số biến và có một ngõ ra. Ngõ ra cổng là hàm AND của các biến ngõ vào. Ngõ vào Ngõ ra Ký hiệu: A B Q 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 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. Biểu thức logic: Q = A.B 3. Cổng OR
Cổng OR dùng thực hiện hàm OR của 2 hay nhiều biến. Cổng OR có số ngõ
vào tuỳ thuộc vào số biến và có một ngõ ra. Ngõ ra cổng là hàm OR của các biến ngõ vào. Ký hiệu: Ngõ vào Ngõ ra A B Q 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 Nhận xét: •
Ngõ ra cổng OR chỉ ở mức thấp khi tất cả các ngõ vào xuống thấp. •
Khi có một ngõ vào bằng 1, ngõ ra bằng 1 bất chấp các ngõ vào còn lại.
Biểu thức logic: Q = A + B 4. Cổng NAN D
Cổng NAND là kết hợp của cổng AND và cổng NOT. Ngõ ra của cổng NAND
là đảo với ngõ ra cổng AND. Ký hiệu: Ngõ vào Ngõ ra A B Q 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 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.
Biểu thức logic: Y = 𝐴 . 𝐵 5. 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. Ký hiệu: Ngõ ra Ngõ vào A B Q 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 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
Biểu thức logic: Y = 𝐴 + 𝐵 6. Cổng EX-O R
Cổng EX-OR dùng để thực hiện hàm EX-OR. Cổng EX-OR chỉ có 2 ngõ vào và 1 ngõ ra. Ký hiệu: Ngõ vào Ngõ ra A B Q 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 Nhận xét: •
Ngõ ra của cổng EX-OR bằng 0 khi 2 ngõ vào có mức logic bằng nhau. •
Ngõ ra của cổng EX-OR bằng 1 khi 2 ngõ vào có mức logic khác nhau.
Biểu thức logic: Y = 𝐴 B + A B = A ⊕ B 7. Cổng E - X NOR
Cổng EX-NOR là kết hợp của cổng EX-OR và cổng NOT, dùng để thực hiện
hàm EX-NOR. Cổng EX-NOR chỉ có 2 ngõ vào và 1 ngõ ra. Ký hiệu: Ngõ vào Ngõ ra A B Q 0 0 1 1 0 0 1 1 1 Nhận xét: 0 1 0 •
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.
Biểu thức logic: Y = A B + A. B = A ⊕ B
8. Ứng dụng của cổng logic
Các ứng dụng của cổng logic chủ yếu được xác định dựa trên bảng trạng thái của
chúng, tức là phương thức hoạt động của chúng. Các cổng logic cơ bản được sử
dụng trong nhiều mạch điện như khóa nút nhấn, kích hoạt báo trộm bằng ánh
sáng, bộ điều chỉnh nhiệt độ, hệ thống tưới nước tự động, v.v.
Ngoài ra, cổng logic cũng chính là các phần tử cấu thành nên các mạch tổ hợp
chẳng hạn như mạch giải mã, mạch mã hóa, mạch đa hợp, mạch giải đa hợp,… III. IC 7400 1. Khái ni m
IC 7400 có thể được xây dựng với một số thiết bị, cung cấp tất cả các cổng logic cơ bản, F
F (dép xỏ ngón) , bộ đếm ALU, và bộ thu phát xe buýt. Họ IC s ố mở rộng
là IC 7400 series. Dòng IC này chủ yếu bao gồm các chip logic kín đáo khác nhau
như cổng logic cùng với các thanh ghi, bộ nhớ RAM và bộ giải mã khác nhau.
IC 7400 là một chip 14 chân và nó bao gồm bốn cổng NAND 2 đầu vào. Mỗi
cổng đều sử dụng chân 2 đầu vào & chân 1 đầu ra, bởi 2 chân còn lại là nguồn và
đất. Con chip này được tạo ra với các gói khác nhau như giá đỡ bề mặt và lỗ xuyên
qua, bao gồm gói gốm (hoặc) nhựa kép trong dòng và gói phẳng.
2 . Cấu tạo và thông số kỹ thuật
• Pin1: Đây là cổng A-input-1
• Pin2: Đó là Cổng vào B-1
• Pin3: Đó là Cổng ra Y-1
• Pin4: Đây là cổng A-input-2
• Pin5: Đó là Cổng đầu vào B-2
• Pin6: Đây là cổng ra Y-2
• Pin7: Đây là một thiết bị đầu cuối GND
• Pin8: Đây là cổng ra Y-3
• Pin9: Đây là cổng đầu vào B-3
• Pin10: Đây là cổng A-input-3
• Pin11: Đó là Cổng đầu ra Y-4
• Pin12: Đây là cổng đầu vào B-4
• Pin13: Đây là cổng A-input-4
• Pin14: Đó là chân Vcc (Nguồn cung cấp tích cực)
Thông số kỹ thuật IC 7400
• Nguồn điện áp là 5 V
• Độ trễ truyền cho mỗi cổng sẽ là 10 ns
• Tốc độ chuyển đổi tối đa là 25 MHz
• Công suất sử dụng cho mỗi cổng là 10 mW
• Cổng NAND 2-i / p độc lập- 4
• Đầu ra có thể được giao tiếp với TTL, NMOS, CMOS.
• Phạm vi điện áp hoạt động sẽ lớn
• Điều kiện hoạt động rộng rãi
• Không phù hợp với các thiết kế mới sử dụng 74LS00
• Sử dụng các mạch tích hợp dựa trên 7400 dành cho gia đình, một
kỹ sư có thể thiết kế flip-flops (FF), bộ đếm, bộ đệm và cổng
logic trong các gói khác nhau và chúng có thể được kết nối tùy
thích để giải quyết một vấn đề chính xác. 3. Ứng dụng
• Các IC này được sử ụng để d
thiết kế một hệ thống như báo trộm hoặc báo trộm
• Chúng được sử dụng trong còi cảnh báo tủ đông
• Chúng được sử dụng trong báo động trộm được kích hoạt bằng ánh sáng
• Chúng được sử dụng trong hệ thống tưới nước tự động
Vì vậy, đây là tất cả về tổng quan về IC 7400 . Đây là gói tích hợp quy mô nhỏ (SSI). I C này c
ó thể được xây dựng với 4 cổng NAN D kép i / p.
Bởi vì, bằng cách sử dụng cổng này, bất kỳ loại cổng logic nào cũng có thể được thiết kế. IV. IC 7447 1. Khái ni m
Mạch giải mã BCD ra led 7 thanh được dùng rất phổ biến trong thiết bị điện tử
nhưng do sơ đồ mạch cồng kềnh khó lắp ráp vì vậy để thu gọn kích thước lắp ráp
và tạo điều kiện thuận lợi cho việc lắp ráp,các nhà sản xuất linh kiện điện tử đã tích
hợp các mạch cổng tạo ra các hàm a,b,c,d,e,f,g trên 1 đế cách điện và đóng chung
vào một vỏ.Như vậy đã tạo ra một mạch tổ hợp BCD ra led 7 thanh ,mạch này gọi
là IC giải mã BCD ra led 7 thanh. Đó là IC 7447.
IC 74LS47,SN7447AN được bán rất nhiều trên thị trường.Để có thể sử dụng được
các loại IC này ,ta phải tra cứu số liệu mà nhà sản xuất đưa ra xem nó được cấp
nguồn bao nhiêu,chân nào là mass,chân nào là chân ra a,b,c,d,e,f,g ,chân nào là tín
hiệu hiệu vào và quan trọng nhất là xem nó tích cực ở mức 0 hay tích cực ở mức 1
để ta xác định sẽ sử dụng led 7 thanh Anot chung hay Katot chung.
Nếu IC tích cực ở mức 1 thì ta sẽ dùng led 7 thanh loại Anot chung,còn nếu ở
mức 0 thì ta dùng loại Katot chung.Trong trường hợp nếu IC tích cực ở mức 1 mà
không có led 7 thanh loại Anot chung thì ta sẽ dùng loại Katot chung với cổng logic
cơ bản là cổng đảo (NOT). 2. Cấu tạo
Sơ đồ cấu tạo bên trong IC7447
• Chân 16 cấp nguồn Vcc cụ thể ở
đây là 5V nếu quá 5V ic này sẽ bị chết
• Chân 8 là chân nói GND(mass)
• Các chân 1,2,6,7 là các chân tín
hiệu vào ứng với B,C,D,A.
• Các chân 15,14,13,12,11,10,9 là các chân ra ,các chân này sẽ được nối với
led 7 thanh và được nối như hình trên.
• Chân thứ 3 LT(Lamp test ) như tên gọi của nó chân 3 này là chân kiểm tra
led 7 đoạn,nếu ta cắm chân này xuống mass thì bộ giải mã sẽ sáng cùng lúc
với 7 đoạn.Chân này chỉ phục vụ để kiểm tra xem có led nào bị hỏng hay
không và trong thực tế không sử dụng nó.
• Chân 4 BI/RB0 luôn luôn được kết nối với mức cao ,nếu kết nối với mức
thấp thì toàn bộ led sẽ không sáng bất chấp trạng thái ngõ vào là gì.
• Chân 5 RBI kết nối với mức cao.
3. Hoạt động khi kết nối với led 7 thanh
Sơ đồ mạch điện IC 7447 loại Anot chung
Ở đây ta dùng công tắc K1,K2,K3,K4 để
tạo mức logic,như đã nói ở phần trên thì loại
Anot chung sẽ tích cực ở mức cao (mức
1)nghĩa là có điện áp thì led 7 thanh sẽ sáng
,còn mức thấp(mức 0) thì led 7 thanh sẽ
không sáng .Ở hình trên tất cả mức logic ở
mức thấp nghia là khóa K hở mạch khi đó
trạng thái của led sẽ hiển thị số 0 ,muốn hiển
thị số nào thì ta sẽ sẽ dựa vào bảng chuyển đổi BCD ra số thập phân như sau:
Coi công tắc K1,K2,K3,K4 ứng với 4 số bên dãy BCD
như hình. Dựa vào bảng trên coi 4 công tắc hở mạch
trên ứng với 0000 ở bên BCD khi đó sẽ ứng với số 0
bên số thập phân,muốn hiển thị số 1 ứng với 0001 thì ta
chỉ cần đóng công tắc K4 xuống để tạo mức logic 1 như hình sau:
1 ứng với công tắc K3 nên ta chỉ việc đóng K3 xuống là sẽ hiển thị được số 2.
Cứ tiếp tục như vậy và dưa vào bảng chuyển đổi BCD sang số thập phân vậy là
các bạn có thể làm hiển thị từ 0 đến 9 rồi. V. IC 7490
1. mạch và sơ đồ bộ đếm thập phân IC 74LS90
74LS90 là bộ đếm thập phân không có chức năng reset tự động. Có nhiều loại
bộ đếm có thể sử dụng trong các thiết bị để đếm chữ số nhị phân hoặc thập phân.
Chúng ta sẽ đề cập đến một IC bộ đếm 74LS93, hoạt động dựa trên một flip
flop loại T. Khi sử dụng các flip flop trong những bài trước, chúng ta có thể tạo ra
bộ đếm có 2n số nhị phân.
IC 74LS93 đếm từ 0000 đến 1111 ở dạng số nhị phân, 0 đến 15 ở dạng thập
phân. Trong hệ thập phân, chúng ta chỉ cần từ 0 đến 9 là có thể bao gồm tất cả các
giá trị số thập phân mà không cần thêm các giá trị khác.
2. Giới thi u về bộ đếm thập kỷ 74LS90
Để giải quyết vấn đề trên, chúng ta sử dụng IC 74LS90. IC chứa hai bộ đếm
MOD. Một là MOD 2 và hai là bộ đếm MOD 5. Bộ đếm bắt đầu đếm từ 0000 đến
1001 và sau đó nó reset lại giá trị.
Việc reset tự động làm cho bộ đếm bắt đầu đếm từ 0 và kết thúc ở số 9 trong hệ
thập phân. Trong IC có bốn chân reset, những chân này giúp IC đếm bằng cách
kích hoạt hai chân trong 4 chân. IC giao tiếp TTL có thể kết hợp với các bộ đếm
và IC có giao tiếp TTL khác. 3. Cấu hình chân 74LS90 Chân Mô tả chi tiết Chân 1
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 ra. Tại các đầu ra
có xung thay đổi từ mức cao đến thấp thì ba bit đầu ra sẽ bị thay đổi. Chân 2
Chân 2 được sử dụng như một chân reset trong IC. Nó sẽ
cho giá trị lớn nhất ở đầu ra. Sử dụng kết hợp với chân 3. Chân 3
Chân 3 cũng được sử dụng như một chân reset trong IC. Nó
sẽ kích giá trị lớn nhất ở đầu ra. Sử dụng kết hợp với chân 2. Chân 4
Chân 4 sử dụng để hình dáng dễ nhìn cho mạch PCB. Không
quan trọng nó được đấu nối hay không vì nó sẽ không ảnh hưởng đến mạch. Chân 5
Chân 5 là chân đầu vào cấp nguồn. Chân 6
Chân 6 được sử dụng như một chân reset trong IC. Nó sẽ
xóa tất cả giá trị các đầu ra khi kết hợp với R4 Chân 7
Chân 7 cũng được sử dụng như một chân reset. Nó sẽ xóa tất
cả các đầu ra khi kết hợp với R3. Chân 8
Chân 8 là một chân đầu ra. Nó là bit thứ hai của dữ liệu đầu ra 4 bit. Chân 9
Chân 9 cũng là một chân đầu ra. Nó là bit LSB thứ hai (Bit
có trọng số thấp thứ 2) của dữ liệu đầu ra 4 bit. Chân 10
Chân 10 là chân nối đất. Chân 11
Chân 11 là bit đầu ra có trong số lớn nhất của dữ liệu đầu ra 4 bit. Chân 12
Chân 12 là bit đầu ra có trọng số nhỏ nhất của dữ liệu đầu ra 4 bit. Chân 13
Chân 13 là chân không cần đấu nối. Nó sẽ không ảnh hưởng
đến vi mạch như chân 4. Chân 14
Chân 14 là chân đầu vào xung clock dùng để cấp xung clock cho MOD 2 của IC.
4. Đặc tính bộ đếm nhị phân 74LS90
• Nó được sử dụng như một bộ đếm đơn giản từ 0 – 9.
• IC có khả năng bắt đầu đếm tự động từ 0 và kết thúc ở 9.
• IC có thể giao tiếp với các thiết bị và vi điều khiển TTL do đầu ra của nó cũng ở dạng TTL.
• IC có mức tiêu thụ điện năng thấp.
• IC có nhiều dạng package PDSO, PDIP và GDIP
• IC có bảo vệ bên trong khỏi điện áp kẹp. 5. Thông số kỹ thuật
• Dãy nguồn đầu vào cho IC là 4,75V đến 5,25V.
• Dãy nhiệt độ hoạt động cho IC là 0 đến 70 độ.
• Dãy điện áp đầu vào IC ở trạng thái mức CAO nhỏ nhất 2,0V và trạng thái THẤP là tối đa 0,7V.
• IC cho dòng điện đầu ra ở trạng thái mức CAO là -0,4mA và ở trạng thái THẤP là 8,0mA
• Dãy bảo vệ diode kẹp bên trong là -1,5V.
6. Nguyên lý hoạt động của IC 7490
IC có cấu trúc bên trong gồm 4 flip flop và flip flop đầu tiên được sử dụng là
MOD 2 và 3 chân còn lại được sử dụng ở MOD 5.
Có hai chân đầu vào xung nhịp và được sử dụng để thay đổi trạng thái đầu
ra. Các chân reset được điều khiển thông qua cổng AND.
IC có 4 chân reset, hai chân xung nhịp và 4 chân đầu ra. Trước khi sử dụng IC
thì trước tiên chúng ta cần hiểu các chân reset.
Bốn chân reset này sẽ được sử dụng để điều khiển các đầu ra. Bốn chân reset
này sẽ tạo ra hơn 16 tổ hợp nhưng trong một số tổ hợp, sẽ có đầu ra nhất định. VI. LED 7 thanh 1. LED 7 thanh là gì?
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. 2. Cấu tạo LED 7 thanh
Với các đoạn LED trong màn hình đều được nối với các chân kết nối để
đưa ra ngoài. Các chân này được gán các ký tự từ a đến g, chúng đại diện
cho từng LED riêng lẻ. Các chân được kết nối với nhau để có thể tạo thành một chân chung.
3. Phân loại LED 7 thanh và nguyên lý
Chân Pin chung hiển thị thường được sử dụng để có thể xác định loại màn
hình LED 7 thanh đó là loại nào. Có 2 loại LED 7 thanh được sử dụng đó
là Cathode chung (CC) và Anode chung (CA).
Cathode chung (CC): Trong màn hình
Cathode chung thì tất cả các cực Cathode
cả các đèn LED được nối chung với nhau
với mức logic “0” hoặc nối Mass
(Ground). Các chân còn lại là chân Anode
sẽ được nối với tín hiệu logic mức cao
(HIGHT) hay mức logic 1 thông qua 1
điện trở giới hạn dòng điện để có thể đưa
điện áp vào phân cực ở Anode từ a đến G
để có thể hiển thị tùy ý.
Anode chung (CA): Trong màn hình hiển thị Anode chung, tất cả các kết nối
Anode của LED 7 thanh sẽ được nối với nhau ở mức logic “1”, các phân đoạn LED
riêng lẻ sẽ sáng bằng cách áp dụng cho nó một tín hiệu logic “0” hoặc mức thấp
“LOW” thông qua một điện trở giới hạn dòng điện để giúp phù hợp với các cực
Cathode với các đoạn LED cụ thể từ a đến g. LED 7 thanh Anode chung
thường phổ biến hơn vì các mạch
điện thường sử dụng nối với nguồn
chung. Với một số lưu ý rằng LED 7 thanh Cathode chung thông
thường các mạch đều nối cực
dương chung và ngược lại vì thế
nếu nối với dương nguồn của mạch
thì LED 7 đoạn Cathode chung sẽ không thể phát sáng.
Tùy thuộc vào các chữ số thập phân mà LED hiển thị. LED sẽ nên được
phân cực thuận. Chẳng hạn, nếu hiển thị chữ số 0 thì chúng ta bắt buộc
cần phải làm sáng 6 đoạn LED tương ứng đó à a, b, c, d, f. Do đó, các
con số khác nhau sẽ được thể hiện từ 0 – 9 trên màn hình.
4. Bảng chân lý của LED 7 thanh
Đối với LED 7 thanh để hiển thị chính xác các con số từ 0 – 9 như mong
muốn thì chúng ta cần phải tạo ra một bảng chân lý để giúp chúng ta nắm
bắt và hiển thị những con số, ký tự một cách nhanh chóng và dễ dàng hơn.