CÁC CỔNG LOGIC CƠ BẢN BÀI THÍ NGHIỆM CÁC CỔNG LOGIC CƠ BẢN MỤC TIÊU Nắm cách sử dụng kit thí nghiệm, phần mềm lập trình Nắm cách khảo sát thiết kế hàm boolean sử dụng cổng logic Nắm quy trình mơ tả phần cứng FPGA CHUẨN BỊ Đọc phần phụ lục Thí nghiệm Bài thí nghiệm tài liệu hướng dẫn phần Thí nghiệm số phần (Kit DE2) Xem làm thí nghiệm nhà PHẦN LÀM TRÊN DIGIB THÍ NGHIỆM Mục tiêu: Nắm hoạt động cổng NOT, AND, OR, XOR, NAND, NOR, XNOR, Tristate (cổng trạng thái) Yêu cầu: Sinh viên ghi lại bảng chân trị cổng học lí thuyết kiểm chứng lại thực tế hoạt động cổng Hướng dẫn: Ví dụ khảo sát cổng AND: Cổng AND có bảng chân trị Department of Electronics Digital System Design Laboratory Page | Input Output A B Z 0 1 1 1 Department of Electronics Digital System Design Laboratory Page | Department of Electronics Digital System Design Laboratory Page | Department of Electronics Digital System Design Laboratory Page
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH
-🙢🙢🙢
-BÀI BÁO CÁO THÍ NGHIỆM KĨ THUẬT SỐ
GVHD: Nguyễn Phan Hải Phú
Lớp : L06 Sinh Viên:
Ngày 19 tháng 11,năm 2021
Trang 2BÀI THÍ NGHIỆM 1
CÁC CỔNG LOGIC CƠ BẢN
MỤC TIÊU
Nắm được cách sử dụng kit thí nghiệm, phần mềm lập trình
Nắm được cách khảo sát và thiết kế hàm boolean sử dụng các cổng logic Nắm được quy trình mô tả phần cứng trên FPGA
CHUẨN BỊ
Đọc phần phụ lục Thí nghiệm 1 và Bài thí nghiệm 0 của tài liệu hướng dẫn phần Thí nghiệm
số phần 2 (Kit DE2)
Xem và làm bài thí nghiệm 0 tại nhà
PHẦN LÀM TRÊN DIGIB
THÍ NGHIỆM 1
Mục tiêu: Nắm được hoạt động của các cổng NOT, AND, OR, XOR, NAND, NOR, XNOR,
Tri-state (cổng 3 trạng thái)
Yêu cầu: Sinh viên ghi lại các bảng chân trị của các cổng đã học trong lí thuyết và kiểm chứng
lại thực tế hoạt động của các cổng
Hướng dẫn: Ví dụ về khảo sát cổng AND: Cổng AND có bảng chân trị
Input Output
A B Z
0 0 1
0 1 1
Trang 31 1 0
Trang 6 Sinh viên tiến hành lắp mạch và khảo sát hoạt động của hàm, ghi kết quả Bảng 4 – kết quả
ghi vào cột F2 Từ kết quả thí nghiệm, sinh viên rút ra nhận xét
Trang 7TNKTS - BÀI 1 – CÁC CỔNG LOGIC CƠ BẢN
Trang 8 Chương trình mô tả hoạt động của thiết kế
Kết quả mô phỏng dạng sóng
Trang 91 CỔNG LOGIC CƠ BẢN
Kết quả RTL viewer
Trang 111 CỔNG LOGIC CƠ BẢN
Chương trình mô tả hoạt động của thiết kế
Kết quả mô phỏng dạng sóng
Trang 12TNKTS - BÀI – CÁC
1 CỔNG LOGIC CƠ BẢN
Kết quả RTL viewer
Trang 13TNKTS - BÀI 2 – CÁC IC CHỨC NĂNG CƠ BẢN
BÀI THÍ NGHIỆM 2
CÁC IC CHỨC NĂNG CƠ BẢN
MỤC TIÊU
Nắm được cách sử dụng kit thí nghiệm, phần mềm lập trình
Nắm được cách khảo sát và thiết kế hàm boolean sử dụng các IC chức năng cơ bản Nắm được quy trình mô tả phần cứng trên FPGA
CHUẨN BỊ
Đọc phần phụ lục Thí nghiệm 2 và Bài thí nghiệm 0 của tài liệu hướng dẫn phần Thí nghiệm trên kit DE2
PHẦN LÀM TRÊN DIGIB
THÍ NGHIỆM 1
Mục tiêu: Nắm được hoạt động của các IC chức năng cơ bản 74LS138, 74LS148, 74LS151,
74LS47, 74LS85, 74LS283
Yêu cầu: Sinh viên ghi lại các bảng chân trị của các IC chức năng đã học trong lí thuyết và kiểm
chứng lại thực tế hoạt động của các IC
Lưu ý: Khi khảo sát, chú ý mức tích cực của các chân ở ngõ ra và ngõ vào
Hướng dẫn: Ví dụ về khảo sát 74LS151
Trang 14TNKTS - BÀI 2 – CÁC IC CHỨC NĂNG CƠ BẢN
74LS151 có bảng chân trị
Để khảo sát hoạt động của IC ở board CLF, nối ngõ vào của IC với SW trên board DI, nối ngõ
ra với đèn LED trên board DO Sinh viên tiến hành khảo sát theo nguyên tắc:
- Mức 1 ở ngõ vào – SW được gạt lên, mức 0 ở ngõ vào – SW được gạt xuống
- LED sáng – ngõ ra mức 1, LED tắt – ngõ ra mức 0
Với ̅𝐸̅𝑁̅ = 1, kiểm tra ngõ ra có phụ thuộc vào các giá trị ngõ vào 𝐷𝑖 hay không
Với ̅𝐸̅𝑁̅ = 0, kiểm tra sự phụ thuộc của ngõ ra vào các giá trị ngõ vào 𝐷𝑖
Kiểm tra:
Input Output
̅𝑬
𝑵 𝑺𝟐 𝑺𝟏 𝑺𝟎 Y 𝒀̅
1 x x x 1 0
0 0 0 0 𝐷0 ̅𝐷̅0
0 0 0 1 𝐷1 ̅𝐷̅1
0 0 1 0 𝐷2 ̅𝐷̅2
0 0 1 1 𝐷3 ̅𝐷̅3
0 1 0 0 𝐷4 ̅𝐷̅4
0 1 0 1 𝐷5 ̅𝐷̅5
0 1 1 0 𝐷6 ̅𝐷̅6
0 1 1 1 𝐷7 ̅𝐷̅7
Trang 15TNKTS - BÀI 2 – CÁC IC CHỨC NĂNG CƠ BẢN
Sinh viên
tiến hành khảo sát hết các cổng có trên board CLF và điền kết quả vào Bảng 1
Bảng 1: Kết quả khảo sát các cổng trên board CLF
Trang 16TNKTS - BÀI 2 – CÁC IC CHỨC NĂNG CƠ BẢN
THÍ NGHIỆM 2
Mục tiêu: Nắm được cách thức sử dụng các IC chức năng để thực hiện hàm boolean
Yêu cầu: Sinh viên thực hiện thiết kế hàm boolean 𝑓(𝑥, 𝑦, 𝑧) = ∑(2,3,5,7) sử dụng IC chức
năng 74LS151
Kiểm tra:
Sinh viên tiến hành vẽ lại mạch thiết kế hàm boolean đã cho ở Hình 2
Sinh viên tiến hành lắp mạch và khảo sát hoạt động của hàm, ghi kết quả Bảng 2
Sinh viên thực hiện thiết kế lại mạch thực hiện hàm boolean 4 biến sau:
𝑓(𝑥, 𝑦, 𝑧, 𝑤) = ∑(2,6,8,9,11,13)
Sinh viên tiến hành vẽ lại mạch thiết kế và lắp lại mạch kiểm tra
x y z f fTest
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
Trang 17TNKTS - BÀI 2 – CÁC IC CHỨC NĂNG CƠ BẢN
