BỘ LAO ĐỘNG THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ NGHỆ II
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
ĐỀ CƯƠNG BÀI GIẢNG MÔĐUN:
KỸ THUẬT SỐ
(Dùng cho trình độ Cao đẳng, Trung cấp)
GVBS: Nguyễn Thị Thanh Hằng
TPHCM, tháng 03 năm 2018
1
LỜI GIỚI THIỆU
Giáo trình “Kỹ thuật số” là một môđun chuyên ngành quan trọng của ngành
điện tử, hiện nay nó được ứng dụng trong hầu hết các ngành kỹ thuật và các lĩnh
vực điều khiển khác. Nó quan trọng đối với sinh viên các ngành trong trường, đặc
biệt là ngành điện tử, điện công nghiệp và sửa chữa máy tính. Để tạo điều kiện cho
sinh viên học tập và nghiên cứu môđun này, khoa Điện-Điện tử- trường CAO
ĐẲNG KỸ NGHỆ II đã biên soạn tài liệu: KỸ THUẬT SỐ làm giáo trình lưu
hành nội bộ. Trong quá trình biên soạn không khỏi có nhiều sai sót, bởi vậy chúng
tôi rất mong được sự thông cảm và sự góp ý của đồng nghiệp và bạn đọc.
Tp.Hồ Chí Minh, ngày …. tháng …. năm 2018
Nhóm tác giả
2
MỤC LỤC
Lời giới thiệu
Mục lục ......................................................................................................... 2
Phần 2: Kỹ thuật số
Bài 4: Đại cương ............................................................................................ 3
Bài 5: FLIP - FLOP ...................................................................................... 33
Bài 6: Mạch đếm và thanh ghi ............................................................... 45
Bài 7: Mạch logic MSI ................................................................................. 68
Bài 8: Họ vi mạch TTL - CMOS .......................................................... 88
Bài 9: Bộ nhớ ................................................................................................ 108
Bài 10: Kỹ thuật ADC - DAC ..................................................................... 116
Tài liệu tham khảo ............................................................................................ 146
3
Bài 4: ĐẠI CƯƠNG
Giới thiệu:
Hệ thống số và mã là hệ thống gồm các số thập phân, nhị phân, bát phân, thập
lục phân, mã BCD, mã ASCII.
Mục tiêu:
- Biểu diễn được các hệ thống số đếm
- Chuyển đổi qua lại giữa các hệ số đếm
Nội dung chính:
4.1. TỔNG QUAN VỀ MẠCH TƯƠNG TỰ VÀ MẠCH SỐ
4.1.1. Định nghĩa
a. Hệ thống tương tự (analog system)
Là thiết bị thao tác các đại lượng vật lý được biểu diễn dưới dạng tương tự.
Trong hệ thống tương tự các đại lượng có thể thay đổi trong một khoảng giá trị liên
tục. Một vài hệ thống tương tự thường gặp như: bộ khuếch đại âm tần, thiết bị thu
phát băng từ,…Tín hiệu tương tự được minh hoạ bằng hình 4.1
Hình 4.1
b. Hệ thống số (digital system)
Là tập hợp các thiết bị được thiết kế để thao tác thông tin logic hay đại lương
vật lý được biểu diển dưới dạng số, tức là những đại lượng chỉ có giá trị rời rạc.
Đây thường là các hệ thống điện tử nhưng đôi khi cũng có hệ thống từ, cơ hay khí
nén. Một vài hệ thống kỹ thuật số ta thường gặp là: máy vi tính, máy tính tay, thiết
bị nghe nhìn số và hệ thống điện thoại. Tín hiệu số được minh họa như hình 4.2
Hình 4.2
Mạch số có nhiều ưu điểm hơn so với mạch tương tự do đó mạch số ngày
càng có nhiều ứng dụng trong ngành điện tử, cũng như trong hầu hết các lĩnh vực
khác.
4
4.1.2. Ưu nhược điểm của kỹ thuật số so với kỹ thuật tương tự
a. Ưu điểm của kỹ thuật số:
- Thiết bị số dễ thiết kế hơn
- Thông tin được lưu trữ và truy cập dễ dàng và nhanh chóng
- Tính chính xác và độ tin cậy cao
- Có thể lập trình hệ thống hoạt động của hệ thống kỹ thuật số.
- Mạch số ít bị ảnh hưởng bị nhiễu.
- Nhiều mạch số có thể được tích hợp trên một chíp IC.
b. Nhược điểm của kỹ thuật số:
Hầu hết các đại lượng vật lý có bản chất tương tự, và chính những đại lượng
này thường là đầu vào và đầu ra được một hệ thống theo dõi, xữ lý và điều khiển.
Như vậy muốn sử dụng kỹ thuât số khi làm việc với đầu vào và đầu ra dạng tương
tự ta phải thực hiện sự chuyển đổi từ tương tự sang số sau đó lại số sang tương tự,
đây là một nhược điểm lớn của kỹ thuật số.
Để sử dụng được hệ thồng kỹ thuật số đối với đầu vào và đầu ra là dạng
tương tự ta cần thực hiện các bước sau đây:
Biến đổi đầu vào tương tự thành dạng số
Xử lý thông tin số
Biến đổi đầu ra dạng số về lại tương tự
Để hiểu được quá trình chuyển đổi đó ta xem ví dụ minh họa hình 4.3 sau:
Hình 4.3.Sơ đồ khối của hệ thống điều khiển nhiệt độ
Theo sơ đồ khối ở hình 4.3 thì nhiệt độ dưới dạng tương tự được đo, sau đó
giá trị đo được sẽ được chuyển sang đại lượng số bằng hệ thống biến đổi tương tự
sang số (Analog to Digital Converter – ADC). Đại lượng số này được xử lý qua
một mạch số. Đầu ra số được đưa đến bộ biến đổi số sang tương tự (Digital to
Analog Converter – DAC), cuối cùng đầu ra tương tự được đưa vào bộ điều khiển
để tiến hành điều chỉnh nhiệt độ.
