Bài giảng môn Điện - Điện tử - Thí nghiệm môn điện tử số

Khoa CNTT-ĐHBK Hà Nội Bộ môn Kỹ thuật máy tính thí nghiệm môn Điện tử số Bài số 1 Bộ chọn kênh 2 - 1 I. Mục đích thí nghiệm: Thông qua bài thí nghiệm giúp SV hiểu rõ hơn về nguyên lý, hoạt động của mạch chọn kênh 2 – 1. Bộ chọn kênh 2 – 1 có 2 đầu vào dữ liệu, 1 đầu vào điều khiển và 1 đầu ra dữ liệu. Tuỳ theo giá trị của đầu vào điều khiển mà dữ liệu ở đầu vào nào sẽ đ−ợc đ−a tới đầu ra. II. Yêu cầu: Sinh viên tìm hiểu và thiết kế mạch chọn kênh 2 - 1 theo lý thuyết. Lập bảng thật t−ơng ứng với mạch. III. Nội dung: Dùng IC lắp mạch theo sơ đồ lý thuyết. Kiểm tra bảng thật của mạch, sau đó lấy tín hiệu từ máy phát sóng đ−a vào mạch và quan sát tín hiệu ở đầu vào và đầu ra của bộ chọn kênh bằng máy hiện sóng (Oscilloscope). IV. Thiết bị thí nghiệm: ƒ IC 74LS00 ƒ Panel thí nghiệm ƒ Nguồn Feedback (5V) ƒ Máy hiện sóng Oscilloscope và các dây cáp tín hiệu ƒ Đồng hồ đo vạn năng ƒ Một số dây dẫn ƒ Điện trở 470Ω - 1kΩ V. Trình tự thí nghiệm: 1. Kiểm tra các thiết bị cần thiết cho bài thí nghiệm. 2. Tìm hiểu về vi mạch 74LS00: Đọc ký hiệu ghi trên vỏ IC rồi đối chiếu với sơ đồ đã cho (xem hình vẽ) để xác định chức năng các chân của IC. Cách tính chân IC: Nhìn từ trên xuống, lấy đầu có dấu khuyết làm chuẩn về phía bên trái, chân sát phía trái dấu khuyết là chân số 1, tính tiếp ng−ợc chiều kim đồng hồ cho đến hết. (xem hình vẽ). 3. Thực hiện nối mạch: Cắm IC vào panel TN. Tr−ớc khi cắm IC phải xem các chân IC có thẳng, cách đều nhau không, cắm thật sát IC xuống Panel TN. Dùng dây dẫn nối mạch theo sơ đồ mạch đã vẽ. Cung cấp nguồn cho IC để mạch hoạt động. Chân ký hiệu Vcc nối vào nguồn +5V; chân ký hiệu GND nối vào 0V. 4. Kiểm tra bảng thật: Cho các giá trị của đầu vào E0 , E1 và đầu vào điều khiển C0 t−ơng ứng với từng tr−ờng hợp của bảng thật. Với đầu vào có mức logic “0” thì nối đầu vào đó với điện áp 0V, còn với mức logic “1” thì nối với điện áp +5V. Dùng đồng hồ đo điện áp thực ở đầu ra S với từng tr−ờng hợp t−ơng ứng của bảng thật rồi ghi lại kết quả theo cột Sđo vào bảng thật. Qui −ớc mức logic “0” có điện áp < 0,8V; mức logic “1” có điện áp từ 3V- 5V. 5. Đ−a tín hiệu xung vuông lấy từ máy phát sóng lần l−ợt vào 2 đầu vào E0 , E1 trong các tr−ờng hợp đầu vào điều khiển C0 là mức “0”, “1”. Quan sát dạng tín hiệu đầu vào và đầu ra S trong các tr−ờng hợp đó. VI. Báo cáo thí nghiệm: Từ kết quả ở phòng thí nghiệm, yêu cầu sinh viên viết báo cáo kết quả những phần việc đã làm: ƒ Vẽ lại sơ đồ mạch đã lắp. ƒ Lập bảng thật với giá trị đo đ−ợc của đầu ra S, so sánh với giá trị lý thuyết và nhận xét. ƒ Vẽ dạng sóng quan sát đ−ợc trên máy hiện sóng trong các tr−ờng hợp. ƒ Nhận xét. Chú ý: Sinh viên khi đến làm thí nghiệm phải chuẩn bị tr−ớc các nội dung yêu cầu của buổi thí nghiệm – mỗi nhóm 01 bài chuẩn bị thí nghiệm có ghi danh sách các thành viên trong nhóm. Trong quá trình làm phải ghi lại kết quả thu đ−ợc vào bản chuẩn bị thí nghiệm. Cuối buổi thí nghiệm, cán bộ h−ớng dẫn sẽ ký xác nhận vào bản kết quả đó. Báo cáo thí nghiệm làm riêng từng ng−ời, nộp theo nhóm cùng vơí bảng kết quả. 14 13 12 11 10 9 8 Vcc 1 2 3 4 5 6 7 GND Máy phát sóng Nguồn 5V Panel thí nghiệm Máy hiện sóng Sơ đồ chân IC74LS00 Sơ đồ thí nghiệm Khoa CNTT-ĐHBK Hà Nội Bộ môn Kỹ thuật máy tính thí nghiệm môn Điện tử số Bài số 2 Thanh ghi I. Mục đích thí nghiệm Bài này giúp sinh viên tìm hiểu và nắm đ−ợc về nguyên lý hoạt động của thanh ghi dùng trigơ D. II. Nội dung, yêu cầu : Dùng IC lắp mạch theo sơ đồ lý thuyết. Tạo tín hiệu đồng hồ sau đó đ−a vào mạch đã lắp. Dùng đồng hồ đo kiểm tra kết quả trên các thanh ghi trong các tr−ờng hợp của dữ liệu đầu vào. III. Thiết bị thí nghiệm: ƒ IC 74 LS74 ƒ IC 74 LS 08 ƒ IC 74 LS00 ƒ IC 74LS32 ƒ IC 74LS86 ƒ Điện trở ƒ Panel thí nghiệm ƒ Nguồn Feedback (5v) ƒ Đồng hồ đo vạn năng ƒ Một số dây dẫn IV. Trình tự thí nghiệm: 1. Kiểm tra các thiết bị cần thiết cho bài thí nghiệm. 2. Dùng IC lắp mạch theo sơ đồ. 3. Cung cấp nguồn 5V cho IC để mạch hoạt động. 4. Xoá 2 thanh ghi A và B về trạng thái 0 5. Nạp thanh ghi B bằng mức “1”, đ−a xung đồng hồ và theo dõi kết quả ở thanh ghi A. 6. Nạp thanh ghi B bằng: 0011 đ−a xung đồng hồ và theo dõi kết quả ở thanh ghi A. 7. Nạp thanh ghi B bằng: 0001 đ−a xung đồng hồ và theo dõi kết quả ở thanh ghi A. V. Báo cáo thí nghiệm Yêu cầu sinh viên sau khi làm thí nghiệm phải viết báo cáo kết quả những phần việc đã làm : • Vẽ sơ đồ mạch đã lắp. • Báo cáo các kết quả thu đ−ợc trong quá trình làm. • Nhận xét kết quả. Sơ đồ chân IC 74LS74 3 2 PR D Q 6 5 12 11 8 1 4 10 13 PR 9 D Q Clk Clr Q Clk Clr Q _ Sơ đồ chân IC 74LS08 Sơ đồ chân IC 74LS32 Sơ đồ chân IC 74LS86 Chân 7: GND; Chân 14: Vcc Chân 7: GND; Chân 14: Vcc 14 13 12 11 10 9 8 Vcc 1 2 3 4 5 6 7 GND Chân 7: GND; Chân 14: Vcc 14 13 12 11 10 9 8 Vcc 1 2 3 4 5 6 7 GND 14 13 12 11 10 9 8 Vcc 1 2 3 4 5 6 7 GND Chân 7: GND; Chân 14: Vcc Sơ đồ thí nghiệm Trong sơ đồ trên, thanh ghi A và B dùng 4 trigơ D lắp nh− sau: (đầu Out của mỗi thanh ghi là đầu ra D trên sơ đồ sau). Mạch tạo xung D Q CLK CLR Q D Q CLK CLR Q D Q CLK CLR Q D Q CLK CLR Q A B C D Số liệu vào CLOCK CLEAR =1 Thanh ghi B Số liệu vào CLOCK In Out Out D q CLK q =1 CLR & & 5V 1,2K 1,2K Thanh ghi A Khoa CNTT-ĐHBK Hà Nội Bộ môn Kỹ thuật máy tính thí nghiệm môn Điện tử số Bài số 3 Bộ đếm, giải mã và hiển thị I. Mục đích thí nghiệm Bài này nhằm giúp sinh viên làm quen với bộ đếm và hiểu đ−ợc khái niệm về chức năng hoạt động của từng bộ phận trong một bộ đếm và bộ giải mã, hiển thị. II. Nội dung, yêu cầu Sinh viên tìm hiểu và thiết kế bộ đếm modul 10. Lắp mạch theo sơ đồ đã thiết kế và cho mạch hoạt động. Với mỗi một xung đ−a vào thì bộ chỉ thị sẽ nhảy một số và cứ nh− thế cho đến xung thứ 10 thì bộ đếm lại trở về trạng thái ban đầu. (Sinh viên tự tra cứu sơ đồ cấu tạo các vi mạch cần dùng trong bài). III. Thiết bị thí nghiệm - IC 74LS00 - IC 74LS163 - IC 74LS247 - Đèn LED 7 thanh - Điện trở 470Ω ; 1,2K - Nguồn cung cấp 5v - Panel thí nghiệm - Một số dây dẫn IV. Báo cáo thí nghiệm - Vẽ sơ đồ nguyên lý của bộ đếm - Nêu rõ chức năng của từng bộ phận - Nhận xét. Sơ đồ khối của bộ đếm, giải mã, hiển thị Phát xung Ic 7400 Đếm Ic 74163 Giải mã Ic 74247 Hiển thị LED