Trường Đại học Bách khoa – Đại học Quốc gia TP HCM Khoa Khoa học và Kĩ thuật Máy tính ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HỆ THỐNG SỐ (TN) (CO1024) BÁO CÁO LAB 2 GVHD NGUYỄ.
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
HỆ THỐNG SỐ (TN) (CO1024)
BÁO CÁO LAB 2
GVHD : NGUYỄN THIÊN ÂN SINH VIÊN : NGUYỄN CHÂU HOÀI PHÚC- 2212622 – LỚP L10
TP Hồ Chí Minh, ngày 06 tháng 11 năm 2022
Trang 2Câu hỏi 1 : The functions of the oscilloscope 3 Câu hỏi 2 : The knowledge regarding the propagation delay phenomenon 4 Câu hỏi 3 : The knowledge regarding the edge detector circuits 5
Trang 3Khoa Khoa học và Kĩ thuật Máy tính
Hệ Thống Số (TN) (CO1024) - Bài Báo Cáo Lab 2 Trang 3/5
Trang 4*Tài liệu tham khảo :
1/ XYZs of Oscilloscopes (Primer); Tektronix (2016); [3].
2/ Laboratory Manual Digital Systems Experiment 2 (11/2022); [3][4][5].
3/ Signal Edge Detection; x-engineer.org (https://x-engineer.org/xcos-signal-edge/ ); [5]
Trang 5Khoa Khoa học và Kĩ thuật Máy tính
Câu hỏi 1 : The functions of the oscilloscope.
- Oscilloscope (Máy hiện sóng) là một thiết bị đặc biệt hữu ích có thể được sử dụng để kiểm tra và
tìm lỗi trong nhiều loại mạch điện tử từ mạch logic thông qua mạch analogue đến mạch radio,
- Về cơ bản, Oscilloscope là một thiết bị biểu diễn đồ thị, được dùng để vẽ đồ thị của các tín hiệu điện tử Nhờ có Oscilloscope, ta có thể nhanh chóng tìm ra lỗi trong mạch một cách hiệu quả
cũng như hiểu rõ hơn về cách hoạt động của các mạch
- Oscilloscope có thể nhận dạng và hiển thị được nhiều dạng song, tín hiệu như: Sine Waves,
Square and Rectangular Waves, Sawtooth and Triangle Waves, Step and Pulse Shapes, Periodic and Non-periodic Signals, Synchronous and Asynchronous Signals, Complex Waves, …
- Chức năng chính của Oscilloscope là :
được biểu diễn tín hiệu của mạch điện
như thế nào
Trong hầu hết các ứng dụng của mình, đồ thị sẽ cho thấy tín hiệu thay đổi như thế nào theo thời gian : trục tung (Y) sẽ biểu thị điện áp và trục hoành (X) sẽ biểu thị thời gian
- Đặc biệt, Oscilloscope rất tiện dụng, nhỏ và giống như một các tivi, có mạng lưới vẽ trên màn
hình, nhưng có nhiều nút điều khiển hơn, để người dùng có thể dễ dàng thao tác
- Oscilloscope không bị giới hạn với các thiết bị điện tử Nếu có một một chuyển đổi thích
hợp, máy có thể đo đạc được tất cả các kiểu hiện tượng
- Máy hiện sóng được ứng dụng rất nhiều thực tiễn, kỹ sư ô tô dùng máy này để đo sự rung của động cơ Trong y học, dùng để đo sóng não
- Hiện nay, có rất nhiều loại Oscilloscope như: Digital Storage Oscilloscopes, Digital Phosphor Oscilloscopes, Mixed Domain Oscilloscopes, Mixed Signal Oscilloscopes, Digital Sampling Oscilloscopes, …
Hệ Thống Số (TN) (CO1024) - Bài Báo Cáo Lab 2 Trang 5/5
Bài làm
Hình 1 : Hình dạng sóng và các trục tọa độ trong Oscilloscope
Trang 6Câu hỏi 2 : The knowledge regarding the propagation delay phenomenon.
- Trong các mạch kỹ thuật số, hiện tượng Propagation Delay (Độ trễ lan truyền) hay còn gọi là
Gate Delay, là khoảng thời gian bắt đầu khi input của cổng logic trở nên ổn định và có giá trị
thay đổi, đến thời điểm output của cổng logic đó cũng ổn định và có giá trị thay đổi
- Nói đơn giản, Propagation Delay là khoảng thời gian chênh lệch kể từ khi tín hiệu được nhập
vào cho đến khi tín hiệu ấy đến điểm xuất ra
- Propagation Delay là loại trễ không thể tránh khỏi, phụ thuộc vào khoảng cách giữa hai điểm và
tốc độ lan truyền của tín hiệu
- Thông thường trong datasheets, các nhà sản xuất thường đề cập đến thời gian cần thiết để output đạt 50% mức output cuối cùng kể từ khi input thay đổi thành 50% mức input cuối cùng của nó
- Trong thực tế, hiện tượng Propagation Delay xuất hiện rất nhiều từ độ trễ trong vật lý, điện tử
hay networking, …
ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ lan truyền tín hiệu/ dữ liệu theo thời gian Độ trễ lớn có thể tạo ra tắc nghẽn, ngăn chặn tín hiệu truyền đi, gây ảnh hưởng đến toàn
bộ hệ thống mạch và trải nghiệm của người sử dụng
- Việc giảm Propagation Deley trong các mạch kỹ thuật số cho phép chúng xử lý dữ liệu với tốc
độ nhanh hơn và cải thiện hiệu suất tổng thể
- Việc xác định Propagation Delay của mạch kết hợp đòi hỏi phải xác định được đường truyền dài nhất của Propagation Delay từ đầu vào đến đầu ra và bằng cách cộng từng Propagation
Delay dọc theo đường truyền này.
- Trong mạch điện tử, Propagation Delay tăng theo nhiệt độ hoạt động, vì điện trở của vật liệu
Bài làm
Hình 2 : Đồ thị biễu diễn Propagration Delay
Hình 3 : Đồ thị biễu diễn Propagration Delay trong cổng NOT
Trang 7Khoa Khoa học và Kĩ thuật Máy tính
Câu hỏi 3 : The knowledge regarding the edge detector circuits.
- Signal Edge Detection là một kỹ thuật được sử dụng rộng rãi trong Embedded Software, Model based development, Electronic, …
- Signal Edge Detection được định nghĩa là sự chuyển đổi của tín hiệu từ trạng thái cao (High
state) sang trạng thái thấp (Low state) hoặc ngược lại Có hai loại Edge Detection phổ biến :
Rising edge : khi tín hiệu đầu vào đang chuyển từ high state sang low state.
Falling edge : khi tín hiệu đầu vào đang chuyển từ high state sang low state.
- Singal Edge Detection được thực hiện trên các tín hiệu rời rạc (discrete signals) Edge Detection
được biểu diễn bằng tín hiệu Boolean output có giá trị bằng 1 (đúng) chỉ trong một bước thời
gian (time step), khi sự thay đổi trạng thái xảy ra Singal Edge Detection rất hữu ích cho các bộ
timers, counters hoặc clock resets, dung để nhập trạng thái tín hiệu hoặc để kích hoạt một tập
hợp các chức năng/ thuật toán
Hệ Thống Số (TN) (CO1024) - Bài Báo Cáo Lab 2 Trang 7/5
Bài làm
Hình 4 : Signal Edge Detection (x-engineer.org)
Hình 4 : Hình biểu diễn Rising edge và Falling edge