Báo cáo thực tập điện tử số tuần 4

LỜI MỞ ĐẦU I. Bộ cộng sử dụng cổng logic 1. Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ D4 – 1 2. Bộ cộng 1 bit 3. Bộ cộng 2 bit thực hiện phép cộng II. Bộ trừ sử dụng cổng logic 1. Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ D42 2. Bộ trừ 1 bit III. Bộ cộng và trừ loại vi mạch 1. Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ D43 2. Phép cộng 4 bit 3. Phép trừ 4 bit TÀI LIỆU THAM KHẢO

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

- -BÁO CÁO MÔN HỌC

THỰC TẬP ĐIỆN TỬ SỐ

BÀI 4: CÁC SƠ ĐỒ LOGIC CƠ BẢN (2) CÁC SƠ ĐỒ LOGIC TOÁN HỌC

Giảng viên hướng dẫn: ****

Hà nội, ngày * tháng * năm ***

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 1

I Bộ cộng sử dụng cổng logic 2

1 Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ D4 – 1 2

2 Bộ cộng 1 bit 2

3 Bộ cộng 2 bit thực hiện phép cộng 3

II Bộ trừ sử dụng cổng logic 4

1 Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ D4-2 4

2 Bộ trừ 1 bit 5

III Bộ cộng và trừ loại vi mạch 6

1 Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ D4-3 6

2 Phép cộng 4 bit 6

3 Phép trừ 4 bit 7

TÀI LIỆU THAM KHẢO 9

LỜI MỞ ĐẦU

Đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn đến thầy Phạm Đình Tuân và thầy Lưu Bách Hưng cùng với các cán bộ khoa của trường vì đã cung cấp cho em định hướng, hướng dẫn và sự hỗ trợ trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thiện báo cáo này Nhờ có sự hướng dẫn chuyên môn của thầy/cô, em đã có cơ hội tìm hiểu

và phân tích vấn đề một cách chính xác và đầy đủ hơn, đồng thời cũng đã hiểu rõ hơn về phương pháp nghiên cứu và quy trình làm việc trong lĩnh vực này Dưới đây

là báo cáo của em trong quá trình nghiên cứu và học tập, mong các thầy/cô xem xét

và đánh giá.

Em xin chân thành cảm ơn!

I Bộ cộng sử dụng cổng logic

1 Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ D4 – 1

Hình D4 – 1: Bộ cộng sử dụng cổng logic

2 Bộ cộng 1 bit

Thực nghiệm Bảng D4 – 1

LỐI VÀO (Input) LỐI RA (Output DS4

Ci1

LS8 X1

LS7 Y1

Tổng S1

Số nhớ “+” Co1

 Trên cơ sở kết quả đo, viết biểu thức tổng đại số logic đơn giản

Từ các giá trị thu được, tính phép cộng:

0 1

Co = 1; S = 01

3 Bộ cộng 2 bit thực hiện phép cộng

Thực nghiệm Bảng D4 - 2

LỐI VÀO (Input) LỐI RA (Output DS4

Ci1

LS3

X2

LS4 Y2

LS8 X1

LS7 Y1 Co1 S1 S2 Co2

0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 1 0 1 0 1 1 0

0 1 0 1 0 0 1 1 0

0 1 1 1 1 1 0 1 1

0 1 0 1 1 1 0 0 1

1 0 0 0 0 0 1 0 0

1 0 1 0 1 1 0 0 1

1 1 0 1 0 1 0 0 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 0 1 1 1 0 1 1

 Mạch là mạch cộng 2 bit nối tiếp có thể có hoặc không có số nhớ

II Bộ trừ sử dụng cổng logic

1 Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ D4-2

Hình D4 – 2: Bộ trừ sử dụng cổng logic

2 Bộ trừ 1 bit

Bảng D4 - 3

LỐI VÀO (Input) LỐI RA (Output DS4

Bin 1

LS1 X1

LS2 Y1

Hiệu D

Số nhớ “+” Bout

1 0 0 1 1

 Trên cơ sở kết quả đo, viết biểu thức trừ đại số logic đơn giản:

D = 0 - 0 = 0 Bo = 0

D = 0 - 1 = 1 Bo = 1

D = 1 - 0 = 1 Bo = 0

D = 1 - 1 = 0 Bo = 0

Từ các giá trị thu được, tính phép trừ:

0 1

D = 01; Bo = 0

 So sánh sơ đồ nguyên lý hình D4-2 với D4-1

- Bộ trừ 1 bit (hay còn gọi là bộ đảo bit) là một bộ điện tử được sử dụng để đảo ngược giá trị của một bit Phép trừ là phép cộng số âm, ta sử dụng bộ cộng ở bảng D4 – 1 để thực hiện phép trừ bằng cách đổi đầu của Y1 của

bộ cộng sang dạng bù 2 Để có số bù 2 của Y, ta dùng bit đảo của Y và cho Cin = 1  Bin = 0 Nếu Bin = 1 thì sau khi đảo bit của Y thì ta không cần cộng 1 từ Cin nữa vì nó đã bù cho phần mượn từ Bin Ta có Cin = Bin

- Ví dụ, nếu đầu vào là bit 0, thì đầu ra sẽ là 1 và ngược lại, nếu đầu vào là bit 1, thì đầu ra sẽ là 0

III Bộ cộng và trừ loại vi mạch

1 Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ D4-3

Hình D4 – 3: Bộ lấy tổng đại số 4 bit

2 Phép cộng 4 bit

Thực nghiệm Bảng D4 - 4

LỐI VÀO (Input) LỐI RA (Output)

DS4

Cin

LS4

A4

LS3

A3

LS2 A2

LS1 A1

LS8 B3

LS7 B2

LS6 B1

LS5 B0 C4 S3 S2 S1 S0

Số thập phân

A + B = S

3 Phép trừ 4 bit

Thực nghiệm Bảng D4 – 5

LỐI VÀO (Input) LỐI RA (Output)

DS4

Cin

LS4

A4

LS3

A3

LS2 A2

LS1 A1

LS8 B3

LS7 B2

LS6 B1

LS5 B0 B 4´ D3 D2 D1 D0 Số thập phân

A - B = D

 Bộ cộng 4 bit:

Hệ 2: 1010 + 1010 = 10100 Hệ 10: 10 + 10 = 20

Hệ 2: 1010 + 0011 = 1101 Hệ 10: 10 + 3 = 13

Hệ 2: 1111 + 0110 = 10101 Hệ 10: 15 + 6 = 21

Hệ 2: 1111 + 1111 = 11110 Hệ 10: 15 + 15 = 30

 Bộ trừ 4 bit:

Hệ 2: 1010 - 1010 = 0000 Hệ 10: 10 - 10 = 0

Hệ 2: 1010 - 0011 = 0111 Hệ 10: 10 - 3 = 7

Hệ 2: 1111 - 0110 = 1001 Hệ 10: 15 - 6 = 9

Hệ 2: 1111 - 1111 = 0000 Hệ 10: 15 - 15 = 0

Hệ 2: 0101 - 1010 = 11011 Hệ 10: 5 - 10 = -5

 Nhận xét:

Bộ cộng 4 bit và bộ trừ 4 bit đều là các bộ điện tử được sử dụng trong các mạch số học để thực hiện các phép tính số học Dựa vào bảng D4 – 4 và D4

-5 ta thấy với phép cộng thì khi tính giá trị lối ra, ta tính thêm giá trị bit nhớ lối ra C4 Với phép trừ thi khi tính giá trị lối ra, khi A – B > 0 thì khi chuyển kết quả sang số thập phân, ta chuyển bình thường và không cần tính bit mượn B4, ngược lại thì ta phải tính bù 2 của nó với bit mượn B4 thể hiện dấu

TÀI LIỆU THAM KHẢO

(Tháng 12/2020) TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN THỰC TẬP MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN

TỬ SỐ, Khoa Điện tử - Viễn thông, Trường Đại học Công nghệ