ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XUNG SỐĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MẠCH CỘNG 2 SỐ NHỊ PHÂN 2 BIT, HIỂN THỊ KẾT QUẢ TRÊN LED 7 THANH GVHD: Nguyễn Thị Thu Hà Nhóm 03: BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
Trang 1ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XUNG SỐ
ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MẠCH CỘNG 2 SỐ NHỊ PHÂN 2 BIT, HIỂN THỊ KẾT QUẢ TRÊN LED 7
THANH
GVHD: Nguyễn Thị Thu Hà
Nhóm 03:
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ
NỘI
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA ĐIỆN TỬ
Cộng hoà Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc
PHIẾU GIAO ĐỒ ÁN MÔN HỌC
KỸ THUẬT XUNG SỐ
Họ và tên sinh viên :
1 Lê Văn Tuyên Mã sinh viên: 2018601451
2 Trần Thanh An Mã sinh viên: 2018601103
3 Mai Tuấn Anh Mã sinh viên: 2018600921
Lớp: 20202FE6021001 Khoá: 13 Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Thu Hà
Tên đề tài: Thiết kế mạch cộng hai số nhị phân 2 bít sử dụng cổng logic cơ
bản, hiển thị kết quả trên LED 7 thanh.
NỘI DUNG THỰC HIỆN T
2 Phân tích lựa chọn ý tưởng tốt nhất và
3 Tính toán thiết kế, xây dựng và phân
6 Viết thuyết minh và chuẩn bị báo cáo L1.2; L1.3
Trang 3I Yêu cầu thực hiện:
1 Phần thuyết minh:
* Trình bày đầy đủ các nội dung đồ án, bao gồm:
- Chương 1 Tổng quan (Nêu cơ sở lựa chọn đề tài đồ án, ứng dụng trong
thực tiễn …);
- Chương 2 Tính toán, thiết kế mô phỏng;
- Chương 3 Chế tạo, lắp ráp, thử nghiệm và hiệu chỉnh;
- Phụ lục (nếu có)
* Quyển báo cáo được trình bày từ 10 đến 15 trang giấy A4 với các định dạng theo quyết định số 815/QĐ-ĐHCN ngày 15/08/2019:
2 Sản phẩm của đồ án môn
Theo quyết định 815/QĐ-ĐHCN
01
3 Phạm vi lựa chọn đề tài
- Đề tài thuộc lĩnh vực điện tử trong phạm vi kỹ thuật xung số.
- Vật tư, trang thiết bị: dụng cụ cầm tay, vật liệu (theo đề tài của các nhóm), linh kiện điện tử cơ bản…
Trang 4MỤC LỤ
MỤC LỤC 4
DANH MỤC HÌNH 5
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1
1.1 Lập kế hoạch thực hiện 1
1.2 Cơ sở lựa chọn đề tài đồ án 2
1.3 Tổng quan về mạch cộng 2 số nhị phân 2 bit 2
1.3.1 Khái niệm 2
1.3.2 Phân loại 2
1.3.3 Ứng dụng thực tế 4
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG 5
2.1 Tính toán 5
2.2 Thiết kế 6
2.3 Mô phỏng 9
CHƯƠNG 3: CHẾ TẠO, LẮP RÁP, THỬ NGHIỆM VÀ HIỆU CHỈNH 11
3.1 Chế tạo và lắp ráp 11
3.2 Thử nghiệm và hiệu chỉnh 12
Trang 5DANH MỤC HÌNH
Hình 1 Mô phỏng trên phần mềm Proteus 9
Hình 2 Mô phỏng trên phần mềm Proteus với đầu vào 01 và 01 9
Hình 3 Mô phỏng trên phần mềm Proteus với đầu vào 11 và 10 10
Hình 4 Mô phỏng trên phần mềm Proteus với đầu vào 11 và 11 10
Hình 5 IC và led 7 thanh được sử dụng Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định. Hình 7 Các linh kiện được gắn cố định trên board mạch Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định. Hình 8 Đế IC và chân cắm led 7 thanh được gắn trên board mạch Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định. Hình 9 Thử nghiệm cộng 2 số 00 và 00 12
Hình 10 Thử nghiệm cộng 2 số 11 và 10 12
Trang 6CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Lập kế hoạch thực hiện
KẾ HOẠCH THỰC HIỆN TIỂU LUẬN, BÀI TẬP LỚN, ĐỒ ÁN/DỰ ÁN
Tên lớp: 20202FE6021001 Khóa: 13
Nhóm 03:
Họ và tên: Trần Thanh An Mã sinh viên: 2018601103
Lê Văn Tuyên Mã sinh viên: 2018601451
Mai Tuấn Anh Mã sinh viên: 2018600921
Tên chủ đề: Thiết kế mạch cộng 2 số nhị phân 2 bit, hiển thị kết quả trên LED 7 thanh
Tuần Nội dung công việc Phương pháp thực hiện Ghi
chú
13/04/202
1
Lập kế hoạch làm việc: Xây dựng được tiến độ Định hướng nghiên
cứu
Phát vấn, hỏi đáp, truyền
đạt 20/04/202
27/04/202
1
Chế tạo và lắp ráp: Mua linh kiện, làm mạch in và hàn mạch
Chuẩn bị dụng cụ, linh kiện, ngâm mạch, hàn
mạch 04/05/202
11/05/202
1
Viết thuyết minh và chuẩn bị báo
Trang 71.2 Cơ sở lựa chọn đề tài đồ án
Ngày nay, cùng với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật, những tiến
bộ của khoa học kỹ thuật tiên tiến ngày càng được ứng dụng rộng rãi vào cuộc sống hàng ngày của con người Làm cho cuộc sống chúng ta ngày một thay đổi văn minh và hiện đại hơn Trong đó ngành điện tử đóng vai trò quan trọng và tiên phong tạo ra hàng loạt những thiết bị công nghệ công nghiệp, dân dụng, y tế, quân sự… với tốc độ
xử lý nhanh, độ chính xác cao, gọn nhẹ …
Tầm quan trọng và mức độ phổ biến của điện tử phần lớn là do công lao động của kỹ thuật xung số Những thiết bị như: máy tính bỏ túi, đồng hồ điện tử, máy DVD,
… đóng vai trò quan trọng trọng cuộc sống của chúng ta
Kỹ thuật xung số là một môn học không thể thiếu của sinh viên các ngành điện
tử, cơ điện tử, điện điện tử Nhóm đã quyết định làm đề tài: “Thiết kế mạch cộng 2 số nhị phân 2 bit, hiển thị kết quả trên LED 7 thanh”
1.3 Tổng quan về mạch cộng 2 số nhị phân 2 bit
1.3.1 Khái niệm
Trong lĩnh vực điện tử, mạch cộng là một mạch điện tử thực hiện việc cộng số Mặc dù các mạch cộng có thể được tạo ra cho nhiều hệ đếm, loại mạch cộng thường dùng nhất hoạt động trên hệ nhị phân
1.3.2 Phân loại
Mạch cộng nhị phân có 2 loại chinh là Mạch cộng bán phần và Mạch cộng toàn phần
Một mạch bán cộng là mạch luận lý thực hiện việc cộng 2 số A và B và xuất ra tổng S và số dư của phép tính C
Trang 8Bảng trạng thái
A B S C0
Một mạch cộng toàn phần là mạch cho
phép thực hiện cộng 3 bit nhị phân A, B và Cin (số dư của phép tính trước)
và xuất ra 2 số, tổng S và số dư Cout
Bảng trạng thái
A B Ci S Co
1.3.3 Ứng dụng thực tế
Bộ cộng được sử dụng trong hầu hết các vi sử lý hiện nay Trong nhiều máy tính và các loại vi xử lý, bộ cộng không chỉ được sử dụng trong đơn vị logic số hoc,
mà còn được sử dụng trong những phần khác của vi xử li, chúng được sử dụng để tính toán các địa chỉ, chỉ số bảng, toán tử tăng và giảm, và các toán tử tương đương
Mặc dù bộ cộng có thể được xây dựng cho nhiều kiểu số, như Số thập phân mã hóa nhị phân hay excess-3, các bộ cộng thông dụng hoạt động trên số nhị phân
Sơ đồ logic
Sơ đồ logic
Trang 9CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG 2.1 Tính toán
Các phần tử logic cơ bản
Phần tử AND
Ký hiệu:
Phần tử OR
Ký hiệu:
Bảng trạng thái:
Bảng trạng thái:
Trang 10Phần tử EX - OR.
Ký hiệu:
2.2 Thiết kế
Mạch cộng 2 số nhị phân 1 bit
Mạch cộng bán phần
S = A ⨁ B
C = A × B
Bảng trạng thái:
Trang 11Mạch cộng toàn phần.
A B C I S C I +1
S = A ⨁ B ⨁ C
C = (Cin× (A ⨁ B)) + (A × B)
Trang 12Bảng trạng thái
Mạch cộng 2 số nhị phân 2 bit:
Sơ đồ logic
A1 A2 B
1 B2 C1 C2 S1 S2
Trang 13C1 = A1× B1 S1 = A1⨁ B1
C2 = C1× (A2⨁ B2) + A2× B2 S2 = A2⨁ B2⨁ C1
2.3 Mô phỏng
Kết hợp 1 bộ tổng bán phần và 1 bộ tổng toàn phần ta được mạch cộng 2 số nhị phân 2 bit
Trang 14LED 7 đoạn dùng để hiển thị dữ liệu hoặc hiển thị kết quả sau khi xử lý dạng số thập phân Dữ liệu trong hệ thống số là các con số nhị phân trong khi con người quen thuộc với hệ thống số thập phân nên từ dữ liệu số nhị phân phải chuyển đổi thành mã 7 đoạn để điều khiển các led sáng tắt tạo ra con số thập phân tương ứng số nhị phân – gọi là mạch giải mã led 7 đoạn
Hình 2 Mô phỏng trên phần mềm Proteus với đầu vào 01 và 01
Hình 1 Mô phỏng trên phần mềm Proteus
Trang 15Hình 3 Mô phỏng trên phần mềm Proteus với đầu vào 11 và 10
Trang 16CHƯƠNG 3: CHẾ TẠO, LẮP RÁP, THỬ NGHIỆM VÀ HIỆU CHỈNH
Hình 5 IC và led 7 thanh được sử dụng
Trang 173.1 Chế tạo và lắp ráp
1.2 Thử nghiệm và hiệu chỉnh
Hình 6 Đế IC và chân cắm led 7 thanh được gắn trên
Trang 18Hình 9 Thử nghiệm cộng 2 số 11 và 10
