Giáo án tích hợp và đề cương giáo tích hợp

2.Các bước thiết kế mạch logic tổ hợp 2.1 Các bước Bước 1: Xác định các biến đầu vào, đầu ra và giả sử các mức logic tương ứng cho từng biến.. Bước 2: Lập bảng trạng thái Bước 3: Xác đị

Giỏo ỏn tớch hợp số: 03 Thời gian thực hiờn: 1 ca = 6 tiết

Tờn bài học trớc: MD-08 -04

Thực hiện ngày thỏng năm 2012

TấN BÀI: MD 08-05 MẠCH LOGIC TỔ HỢP

MỤC TIấU CỦA BÀI: Sau bài học, người học cú khả năng:

- Kiến thức:

+ Trỡnh bày được khỏi niệm, cỏc bước thiết kế mạch logic tổ hợp

cú sử dụng cỏc cổng logic

+ Biết đợc khả năng ứng dụng của các cổng logic

+ Biết đợc một số mạch logic tổ hợp

- Kỹ năng:

+ Vận dụng được cỏc cổng logic vào trong quỏ trỡnh thiết kế mạch logic tổ hợp

+ Lắp rỏp mạch thành thạo, chớnh xỏc đảm bảo yờu cầu về kỹ thuật

và mỹ thuật trong thời gian 45 phỳt

- Thỏi độ:

+ Nghiờm tỳc, cú hứng thỳ với buổi học, chủ động nghiờn cứu, sỏng tạo

+ Đảm bảo an toàn cho người và trang thiết bị, tiết kiệm nguyờn, nhiờn vật liệu

ĐỒ DÙNG VÀ TRANG THIẾT BỊ DẠY HỌC:

- Giỏo ỏn, đề cương bài giảng, tài liệu phỏt tay, mụ hỡnh vật thật

- Board cắm, IC 7204, dõy dẫn, đồng hồ vạn năng

HèNH THỨC TỔ CHỨC DẠY HỌC: Chia nhúm

I ỔN ĐỊNH LỚP: Thời gian: 2 phỳt

II THỰC HIỆN BÀI HỌC

TT NỘI DUNG HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC TG

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN

HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH

- Thuyết trình: GV dẫn dắt để đi vào bài mới

- Trực quan: GV đưa ra vật thật cho

HS quan sát

- Lắng nghe và định hướng vào bài mới

- Quan sát

3p

2 Giới thiệu chủ đề

- Tên bài: Thiết kế

mạch logic tổ hợp

- Mục tiêu bài học:

+ Kiến thức:

+ Kỹ năng:

+ Thái độ:

- Cấu trúc nội dung bài

học:

A Lý thuyết:

1 Khái niệm mạch

logic tổ hợp

- Thuyết trình , ghi bảng

- Thuyết trình:

- Thuyết trình: GV nói tóm tắt những nội dung của buổi học

- Vấn đáp:

Các em hiểu thế nào là tổ hợp?

- Lắng nghe và ghi chép

- Lắng nghe và ghi nhớ

- Lắng nghe và ghi chép

- Suy nghĩ, trả lời

3p

- Là những mạch điện

được xây dựng từ các

cổng logic cơ bản kết

hợp nhằm mục đích

thực hiện một hàm

chức năng nào đó

2.Các bước thiết kế

mạch logic tổ hợp

2.1 Các bước

Bước 1:

Xác định các biến đầu

vào, đầu ra và giả sử

các mức logic tương

ứng cho từng biến

Bước 2:

Lập bảng trạng thái

Bước 3:

Xác định hàm

Bước 4:

Đơn giản hàm

Bước 5:

Vẽ mạch điện và kiểm

chứng lại mạch

- Thuyết trình:

Giảng giải đưa ra khải niệm, giải thích khái niệm

- Thuyết trình:

Giảng giải về các bước thiết kế mạch cơ bản cho học sinh hiểu

- Vấn đáp:

Trình bày các cách đơn giản hàm?

- Lắng nghe, ghi nhớ, ghi chép bài

- Lắng nghe, ghi chép bài

- Suy nghĩ, trả lời câu hỏi

3 Ví dụ

VD1: Một nhà có 3

công tắc điện A, B, C

Đèn Y sáng khi 3 công

- Thuyết trình - Lắng nghe, ghi

chép

20p

tắc hở Y sáng khi A, B

đóng, C hở Thiết kế và

vẽ mạch điện trên dùng

cổng NAND hai đầu

vào

Bước 1: Quy định đầu

vào ra

Công tắc đóng ứng với

mức logic “1”

Công tắc hở ứng với

mức logic “0”

Đèn sáng khi đầu ra

bằng “1”

Đèn tắt khi đầu ra bằng

“0”

Bước 2: Lập bảng trạng

thái

S

T

P

- Thuyết trình:

Quy định đầu vào ra

- Trực quan:

Vẽ bảng trạng thái lên bảng cho học sinh quan sát

- Vấn đáp:

Dựa vào yêu cầu bài toán viết trạng thái ở đầu ra?

- Lắng nghe, ghi chép bài

- Quan sát, ghi chép

- Suy nghĩ, trả lời

3 0 1 1 0

Bước 3: Xác định hàm

Từ bảng trạng thái rút

ra hàm

Y= ABC + ABC

Bước 4: Đơn giản hàm

Dùng bìa karnaugh

Bước 5: Vẽ mạch điện

dùng cổng NAND hai

đầu vào Kiểm chứng

lại mạch

VD2: Rút gọn hàm rồi

- Thuyết trình:

Giảng giải cách rút ra hàm cho học sinh hiểu

- Trực quan:

Vẽ bìa karnaugh lên bảng cho học sinh quan sát

- Trực quan:

Vẽ mạch điện lên bảng cho học sinh quan sát

- Vấn đáp:

Trạng thái đầu vào

có mức logic tương ứng là “0”,

“1”, “0” Đầu ra mức logic là bao nhiêu?

- Lắng nghe, ghi chép

- Quan sát, lắng nghe, ghi chép

- Quan sát, lắng nghe, ghi chép

- Suy nghĩ, trả lời câu hỏi

vẽ mạch dùng cổng

NAND 2 đầu vào

Y1 = (0, 1, 2, 3, 7)

Bước 1: Quy định đầu

vào ra

Đầu vào A, B, C

Đầu ra Y

Bước 2: Lập bảng trạng

thái

Bước 3: Xác định hàm

Y= ABC+ ABC +

ABC + ABC + ABC

Bước 4: Đơn giản hàm

Dùng bìa karnaugh

Bước 5: Vẽ mạch điện

dùng cổng OR hai đầu

vào Kiểm chứng lại

mạch

- Thuyết trình:

Quy định đầu vào ra

- Trực quan:

Vẽ bảng trạng thái lên bảng cho học sinh quan sát

- Vấn đáp:

Viết hàm đầu ra?

- Trực quan:

Vẽ bìa karnaugh lên bảng cho học sinh quan sát

- Trực quan:

Vẽ mạch điện lên bảng cho học sinh quan sát

- Lắng nghe, ghi chép

- Quan sát, ghi chép

- Suy nghĩ, trả lời

- Quan sát, lắng nghe, ghi chép

- Quan sát, lắng nghe, ghi chép

B Thực hành:

1 Giới thiệu về các - Thuyết trình: GV - Lắng nghe và ghi 3p

thiết bị, vật liệu và

dụng cụ:

- Thiết bị:

- Vật liệu:

- Dụng cụ:

2 Các bước lắp ráp

mạch tổ hợp.

Bước 1: Xác định các

cổng,IC đầu vào và

đầu ra

Bước 2: Đi dây,kết nối

các cổng logic

Bước 3: Đo kiểm tra

mạch,sửa sai

Bước 4: Hiệu chỉnh

mạch hoạt đéng theo

đúng yêu cầu

giới thiệu những trang thiết bị cần

sử dụng trong bài

- Trực quan: GV giới thiệu đến thiết

bị nào thì đưa ra cho cả lớp quan sát

- Thuyết trình: GV giảng giải về các bước thiết kế mạch logic tổ hợp

- Trực quan: Thao tác các bước thực hiện cho học sinh quan sát

chép

- Quan sát

- Lắng nghe và ghi chép

- Quan sát

10p

3 Hướng dẫn các thao

động tác thực hiện.

- GV thực hiện các thao tác kỹ thuật mẫu

Lần 1: Làm bình thường

Lần 2: Làm chậm

- Quan sát và ghi nhớ

- Quan sát, khái quát tiến trình làm

ra sản phẩm

- Quan sát, lắng

30p

kèm giải thích.

Lần 3: Làm lại các tao động tác khó

nghe và ghi nhớ rõ

về từng bước làm

- Tập trung, quan sát và ghi nhớ

4 Luyện tập Quan sát, chØnh

söa

Lắp ráp mạch điện

130 p

4 Kết thúc vấn đề

- Củng cố kiến thức:

Hệ thống hóa lại kiến

thức một lần nữa và

đánh giá kết quả cũng

như ý thức học tập của

HS

- Củng cố kỹ năng rèn

luyện:

Nhận xét kết quả rèn

luyện, lưu ý các sai sót

và cách khắc phục

- Thuyết trình:

- Thuyết trình:

- Trực quan: Đưa

ra những sai sót cho học sinh quan sát

- Lắng nghe và ghi nhớ

- Lắng nghe và ghi nhớ

- Quan sát

30p

5 Hướng dẫn tự học Bài tập về nhà: Thiết kế mạch điện gia

đình với yêu cầu cả 3 công tắc A, B, C đóng thì đèn sáng vẽ mạch điện sử dụng cổng NOR 2 đầu vào

3p

III RÚT KINH NGHIỆM TỔ CHỨC THỰC HIỆN:

………

………

………

TRƯỞNG KHOA/ TRƯỞNG BỘ MÔN Ngày 03 tháng 08 năm 2011 GIÁO VIÊN

LÊ THỊ PH¦¥NG

ĐỀ CƯƠNG BÀI GIẢNG

A Lý ThuyÕt

1.1 Khái niệm mạch logic tổ hợp

- Là những mạch điện được xây dựng từ các cổng logic nhằm mục đích thực hiện một hàm chức năng nào đó

- Để xây dựng lên mạch điện này chúng ta xác định các biến đầu vào

từ đó lập bảng trạng thái rồi xác định hàm, đơn giản hàm và cuối cùng tiến hành vẽ mạch điện

1.2 Các bước thiết kế mạch logic tổ hợp.

1.2.1 Các bước

- Bước 1:

+ Xác định các biến đầu vào và giả sử các mức logic tương ứng cho các biến

Ví dụ: Công tắc bật ứng với mức logic “1”

Công tắc hở ứng với mức logic “0”

+ Xác định hàm đầu ra: Có thể bằng “0” là mức tích cực hoặc bằng

“1” là mức tích cực

Ví dụ: Hàm đầu ra bằng “1” đèn sáng

Hàm đầu ra bằng “0” đèn tối

- Bước 2:

+ Lập bảng trạng thái: trên bảng trạng thái phải thể hiện được các biến đầu vào và trạng thái của đầu ra

- Bước 3:

+ Xác định hàm: Từ bảng trạng thái rút ra hàm

- Bước 4:

+ Đơn giản hàm: Để cho mạch điện đơn giản và dễ hiểu ta có thể sử dụng phương pháp đại số hoặc bìa karnough

- Bước 5: Vẽ mạch điện từ hàm thay thế sau đó kiểm chứng lại mạch điện bằng cách đưa 1 số trạng thái đầu vào rồi kiểm tra đầu ra

1.2.2 Ví dụ

Ví dụ 1: Một nhà có 3 công tắc điện A,B,C

Đèn Y sáng khi cả 3 công tắc hở

Đèn Y sáng khi A, B đóng và C hở Yêu cầu: Thiết kế và vẽ mạch điện trên dùng cổng NAND 2 đầu vào

Lời giải:

Bước 1: Quy định đầu vào, ra

Quy định đầu vào: A, B, C

Công tắc đóng ứng với mức logic bằng “1”

Công tắc hở ứng với mức logic bằng “0”

Quy định đầu ra: Y

Đèn sáng khi đầu ra bằng “1”

Đèn tắt khi đầu ra bằng “0”

Bước 2: Lập bảng trạng thái

Bước 3: Xác định hàm

Từ bảng trạng thái áp dụng theo CCT ( chuẩn tắc tuyển ) ta viết được hàm đầu ra:

Y = ABC + ABC Bước 4: Đơn giản hàm

Dùng bìa karnough

0

(0) 1

(1) 0

(3) 0

(2) 0

1

(4) 0

(5) 0

(7) 0

(6) 1

Hàm trên đã tối giản:

Y = ABC + ABC Bước 5: Vẽ mạch điện dùng cổng NAND hai đầu vào Kiểm chứng lại mạch

+ Biến đổi hàm :

C B A C B A C B A C B A C B A C

B

A

Y      .

A BC

Ví dụ 2: Rút gọn hàm rồi vẽ mạch bằng cổng NAND 2 đầu vào

Y = (0, 1, 2, 3, 7)

Lời giải:

Bước 1: Quy định đầu vào ra

Từ hàm tổng ta thấy số đếm lớn nhất là 7 Nên ta có tổ hợp 2n > 7.

Suy ra n = 3 Vậy có 3 biến đầu vào

Gọi 3 biến đầu vào là A, B, C

Hàm đầu ra là Y Bước 2: Lập bảng trạng thái

4 1 0 0 0

Bước 3: Xác định hàm

Y= ABC+ ABC + ABC + ABC + ABC Bước 4: Đơn giản hàm

Dùng bìa Karnough :

0

(0) 1

(1) 1

(3) 1

(2) 1

1

(4) 0

(5) 0

(7) 1

(6) 0

Tối giản hàm bằng bìa Karnough :

Nhóm 1 ( 0,1,3,2 ) = A Nhóm 2 ( 3,7 ) = BC Vậy hàm sau khi đã tối giản:

Y = A + BC Bước 5: Vẽ mạch dùng cổng NAND 2 đầu vào Kiểm chứng lại mạch + Biến đổi hàm: Y ABC ABC A.BC

A BC

B Thực hành

Yêu cầu: Một nhà có 3 công tắc A, B, C

- Đèn L sáng khi cả 3 công tắc A, B,C hở

- Đèn L chỉ sáng khi A, B đóng còn C hở

Hãy dùng các cổng NAND 2 đầu vào để thiết kế một mạch điện theo đúng yêu cầu trên

1 Giới thiệu về các thiết bị, vật liệu và dụng cụ:

- Thiết bị: IC, board cắm

- Vật liệu: Dây dẫn, kéo cắt dây

- Dụng cụ: Đồng hồ vạn năng

2 Các bước thiết kế mạch logic tổ hợp.

Bước 1: Xác định các biến đầu vào và giả sử mức logic tương ứng cho các biến

Công tắc bật ứng với mức logic = 1

Công tắc hở ứng với mức logic = 0

Quy định hàm đầu ra có thể = 0 là mức tích cực hoặc = 1 là mức tích cực

Y = 1 đèn sáng

Y = 0 đèn tắt

Bước 2: Lập bảng trạng thái

Số hàng 23 = 8 (3 biến)

A

Số cột 3 + 1 = 4

Y = A*B*C + A*B* C

Bước 3: Đơn giản hàm dùng bìa karnaugh:

→ Hàm trên đã tối giản

Bước 4: Vẽ mạch điện, thiết kế mạch điện

Biến đổi hàm: Y = A*B*C + A*B*C

= A*B*C * A*B*C

3 Một số sai hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục:

Đèn không sáng

Đèn sáng không đúng

yêu cầu

- Đấu dây sai, đấu thiếu

- IC hỏng

- Kiểm tra lại sơ đồ mạch điện xem đúng chưa

- Dùng đồng hồ vạn năng để kiểm tra

- Thay IC mới

- xem lại sơ đồ đấu nối

và dùng đồng hồ vạn năng để kiểm tra

Mạch không hoạt động - Đấu sai dây hoặc dây

bị đứt

- Dùng đồng hồ vạn năng để kiểm tra

Bài tập về nhà: Thiết kế mạch điện gia đình với yêu cầu cả 3 công tắc A, B,

C đóng thì đèn sáng vẽ mạch điện sử dụng cổng NOR 2 đầu vào

B

AB

A

C

B

AB

AB

A B C

AB C * ABC

ABC A