Chương 6 mạch cộng số nhị phân và so sánh nhị phân

Tài Liệu Thực Hành Môn Kỹ Thuật Số Xung, tài liệu giúp các bạn sinh viên nắm vững kiến thức về môn thực hành Kỹ Thật số.....................................................................................................

Trang 1

Bộ môn Điện tử Công nghiệp – Y sinh CHƯƠNG 6

MẠCH CỘNG SỐ NHỊ PHÂN VÀ SO SÁNH NHỊ PHÂN

1 Khảo sát các vi mạch cộng 74LS283, so sánh 4 bit 74LS85, ghép nối 2 mạch so sánh,

vi mạch so sánh bằng 8 bit 74LS688

2 Thiết kế các mạch ứng dụng

1 Kiểm tra mục 6.3 xem học viên đã làm chưa? Đánh dấu vào “√/×” vào phiếu đánh giá tương ướng với từng mục

2 Hỏi nội dung bài mới để kiểm tra học sinh có đọc bài trước hay không? Đánh dấu vào “√/×” vào phiếu đánh giá của học viên được hỏi

3 Trình bày mục đích bài thực hành, các nội dung của bài, hướng dẫn học viên thực hiện trình tự thực hành, ôn tập lại kiến thức về mạch, hướng dẫn đọc datasheet, bảng trạng thái, kí hiệu IC

4 Thường xuyên đi quan sát học viên thực hiện

1 Hãy vẽ sơ đồ khối, bảng trạng thái, phương trình, sơ đồ mạch cộng bán phần số nhị phân 1 bit với 1 bit?

2 Hãy vẽ sơ đồ khối, bảng trạng thái, phương trình, sơ đồ mạch cộng toàn phần số nhị phân 1 bit với 1 bit?

3 Hãy vẽ sơ đồ khối mạch cộng nhị phân 4 bit với 4 bit?

Trang 2

Bộ môn Điện tử Công nghiệp – Y sinh

4 Hãy vẽ sơ đồ khối, bảng trạng thái và sơ đồ mạch so sánh 2 số nhị phân 1 bit, có 3 ngõ

ra cho biết lớn hơn, bằng, nhỏ hơn?

5 Hãy vẽ sơ đồ khối, bảng trạng thái và sơ đồ mạch so sánh 2 số nhị phân 2 bit, có 3 ngõ ra cho biết lớn hơn, bằng, nhỏ hơn?

Trang 3

số của IC, sau đây là tóm tắt sơ đồ chân, sơ đồ logic và bảng trạng thái của IC:

Hình 6-1 Sơ đồ chân và sơ đồ kí hiệu của IC giải mã 74LS283

Bảng 6-1 Các trạng thái hoạt động của IC và tên các tín hiệu

Bảng 6-2 Tên các tín hiệu của IC 74LS283

6.4.1 KHẢO SÁT DATASHEET CỦA IC 74LS283

Trang 4

Hình 6-2 Sơ đồ kết nối và tên các ngõ vào ra 2 IC 74LS283

Hình 6-3 Hình ảnh của 2 IC 74LS283 trên board mạch và tên các tín hiệu vào ra

Hình 6-4 Mạch cộng 2 số nhị phân 4 bit 74LS283

Trang 5

sát ngõ ra rồi điền kết quả vào bảng trạng thái 6-3:

Bảng 6-3 Dữ liệu cộng 2 số nhị phân 4 bit

Trang 6

Hình 6-5 Mạch 2 số nhị phân 8 bit 74LS283

 Hãy chuyển đổi các SW theo các tổ hợp trạng thái của các ngõ vào, quan sát ngõ ra rồi điền kết quả vào bảng trạng thái 6-4: sử dụng số hex cho đơn giản

Bảng 6-4 Dữ liệu cộng 2 số nhị phân 8 bit

học và thiết kế mạch cộng 2 số BCD

hiện chức năng cộng 2 số BCD:

Trang 7

Hình 6-6 Mạch cộng 2 số BCD: SV tự kết nối

 Hãy chuyển đổi các SW theo các tổ hợp trạng thái của các ngõ vào, quan sát ngõ ra rồi điền kết quả vào bảng trạng thái:

Bảng 6-5 Dữ liệu cộng 2 số BCD

Chú ý: Có thể kết nối các ngõ ra của mạch cộng với IC giải mã 7 đoạn để nhìn thấy

số thập phân

hiện chức năng trừ 2 số nhị phân 4bit:

Trang 8

Hình 6-7 Mạch cộng 2 số BCD dạng bù 2: SV tự kết nối

 Hãy chuyển đổi các SW theo các tổ hợp trạng thái của các ngõ vào, quan sát ngõ ra rồi điền kết quả vào bảng trạng thái:

Bảng 6-6 Dữ liệu trừ 2 số nhị phân

B và nâng Cin lên 1 Ta sử dụng 4 cổng xor với 4 ngõ vào là tín hiệu B, 4 ngõ vào còn lại nối chung với nhau thành tín hiệu lựa chọn phép toán ctrl Đồng thời nối tín hiệu này đến Cin của mạch cộng, các tín hiệu ngõ ra nối với các led

Trang 9

Ngõ ra 4 cổng xor đưa đến ngõ vào B của bộ cộng

 Khi tín hiệu ctrl bằng 0 thì mạch thực hiện phép toán cộng Tín hiệu B qua cổng xor không thay đổi khi đó vào, khi đó mạch cộng bình thường

 Khi tín hiệu ctrl bằng 1 thì mạch thực hiện phép toán trừ Tín hiệu B qua cổng xor bị đảo và tín hiệu Cin bằng 1, khi đó mạch thực hiện phép toán A+ (đảo B) + 1 = A - B

Hình 6-8 Sơ đồ chân và sơ đồ kí hiệu của IC so sánh 74LS85

Bảng 6-7 Trạng thái hoạt động của IC 74LS85

Trang 10

 Có 2 IC 74LS85 trên bộ thí nghiệm mang số thứ tự 42 và 43, có sơ đồ kết nối với các tên như hình 6-9

Hình 6-9 Sơ đồ kết nối và tên các ngõ vào ra IC 74LS85

Hình 6-10 Hình ảnh của 2 IC 74LS85 trên board mạch và tên các tín hiệu vào ra

Trang 11

Hình 6-10 Mạch kiểm tra IC so sánh 74LS85

để kiểm tra lại bảng trạng thái ở trên

Bảng 6-8 Kết quả kiểm tra của 2 IC

Tốt/hư (“√/×”)

Hình 6-11 Mạch so sánh 8 bit dùng 2 IC 74LS85

Bảng 6-9 Các trạng thái so sánh 2 số 8 bit

Trang 12

Hình 6-12 Mạch đếm lên 2 số BCD có thể cài giới hạn đếm bất kỳ

IC 74LS85

Hình 6-13 Mạch chia 10 – dạng 1

Trang 13

Trang 14

Hình 6-16 Mạch chia tạo tín hiệu cho phép

Hình 6-17 Sơ đồ chân và sơ đồ kí hiệu của IC so sánh 74LS688

6.5.11 HÃY THIẾT KẾ MẠCH CHIA 100 TẠO TÍN HIỆU CHO PHÉP

6.5.10 HÃY THIẾT KẾ MẠCH CHIA 100 – DẠNG 3

Trang 15

Bảng 6-10 Trạng thái hoạt động của IC 74LS688

tên tín hiệu như hình 6-18

Hình 6-18 Sơ đồ kết nối và tên các ngõ vào ra IC 74LS688

Hình 6-19 Hình ảnh của IC 74LS688 trên board mạch và tên các tín hiệu vào ra

Trang 16

Hình 6-20 Mạch kiểm tra IC so sánh 74LS688

ra để kiểm tra lại bảng trạng thái ở trên

Hình 6-21 Mạch đếm lên 2 số BCD có thể cài giới hạn đếm bất kỳ dùng IC 74LS688

IC 74LS688

Trang 17

 Gợi ý:

ghép lại để được mạch đếm phút giây

IC 74LS85 và 1 IC 74LS688, 16 bit còn lại thì nối với 16 switch để cài thời gian hẹn

báo hiệu

Câu 6-1: Hãy viết phương trình ngõ ra mạch so sánh bằng 1 bit A0 với 1 bit B0

Câu 6-2: Hãy viết phương trình ngõ ra mạch so sánh bằng 2 bit A1A0 với 2 bit B1B0

Câu 6-3: Hãy viết phương trình ngõ ra mạch so sánh bằng 3 bit A2A1A0 với 4 bit

B2B1B0

Câu 6-4: Hãy viết phương trình ngõ ra mạch so sánh bằng 4 bit A3A2A1A0 với 4 bit

B3B2B1B0

Câu 6-5: Hãy viết phương trình ngõ ra mạch so sánh bằng 8 bit A7-0 với 4 bit B7-0

Câu 6-6: Hãy thiết kế mạch so sánh 1 bit với 1 bit, có thêm 3 tín hiệu vào tương ứng

nhỏ hơn, bằng và lớn hơn, có 3 tín hiệu ra để biết trạng thái nhỏ hơn, bằng và lớn hơn

Câu 6-7: Hãy thiết kế mạch so sánh 4 bit với 4 bit bằng cách sử dụng 4 mạch so sánh 1

bit vừa thiết kế ở câu trên

Câu 6-8: Hãy cho biết tại sao mạch cộng bán phần không được sử dụng?

Câu 6-9: Hãy thực hiện mạch nhân 2 số nhị phân 3 bit?

Tiêu đề	Chương 6 mạch cộng số nhị phân và so sánh nhị phân
Trường học	Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Điện tử Công nghiệp – Y sinh
Thể loại	Giáo trình
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	17
Dung lượng	1,81 MB