Phoøng Thí Nghieäm Ñieän Töû Xung - Soá Taøi lieäu thí nghieäm Soá
Hoï teân:..........................................
Lôùp:...............................................
Nhoùm: ...........................................
Baøn soá:..........................................
BAØI 2
GIAÛI MAÕ & MAÕ HOÙA LOGIC
MUÏC ÑÍCH VAØ YEÂU CAÀU THÍ NGHIEÄM
Giuùp sinh vieân baèng thöïc nghieäm khaûo saùt :
• Nguyeân taéc bieán ñoåi maõ cô soá 2 thaønh caùc ñöôøng ñieàu khieån rieâng bieät
• Tìm hieåu moät öùng duïng cuûa boä giaûi maõ ñeå chæ thò keát quaû ñeám thaäp phaân.
THIEÁT BÒ SÖÛ DUÏNG
1. Thieát bò chính cho thöïc taäp ñieän töû soá DTS-21.
2. Dao ñoäng kyù 3 tia.
3. Khoái thí nghieäm DM-203 cho baøi thöïc taäp veà caùc boä Giaûi maõ (Decoder) vaø
maõ hoùa (Encoder) (Gaén leân thieát bò chính DTS-21).
4. Daây coù choát caém hai ñaàu.
PHAÀN I : CÔ SÔÛ LYÙ THUYEÁT
Phaàn naøy nhaèm toùm löôïc nhöõng vaán ñeà lyù thuyeát thaät caàn thieát phuïc vuï cho baøi thí
nghieäm vaø caùc caâu hoûi chuaån bò ñeå sinh vieân phaûi ñoïc kyõ vaø traû lôøi tröôùc ôû nhaø.
I.1. CAÙC DAÏNG MAÕ THÖÔØNG DUØNG TRONG MAÏCH SOÁ
• Maõ nhò phaân: bieåu thò baèng 2 kyù töï 0 vaø 1, maõ cô soá 2 naøy coù theå bieåu thò
gioáng nhö maõ thaäp phaân hoaëc baát cöù caùc maõ khaùc, troïng soá caùc kyù hieäu nhò
phaân ñöôïc saép xeáp töø thaáp ñeán cao laø 1, 2, 4, 8…
• Soá HEX: laø maõ coù cô soá 16, ñöôïc ñaùnh soá töø 0, 1,…, 9, A, B, C, D, E, F, töông
öùng vôùi maõ nhò phaân töø 0000 ñeán 1111
• Maõ BCD: ñeå maõ hoùa nhò phaân cho 10 chöõ soá thaäp phaân caàn töø maõ coù ñoä daøi
4 bit. Tuøy theo caùch söû duïng 10 treân 16 toå hôïp maõ nhò phaân 4 bit maø ta coù
caùc loaïi maõ BCD khaùc nhau. Moät soá maõ BCD thöôøng gaëp laø: BCD – Normal
(NBCD), 2421, 5121…
Maõ BCD duøng trong baøi thí nghieäm laø maõ NBCD coù troïng soá laø 8,4,2,1. Vaø
coù giaù trò töø 0000 ñeán 1001 (töông öùng töø 0 ñeán 9 trong heä thoáng soá thaäp
phaân).
d
g
f
e c
b
a
• Maõ baûy ñoaïn: maõ naøy duøng moät töø maõ coù ñoä daøi baèng 7
(abcdefg) ñeå bieåu dieãn moät chöõ soá
ÑH Kyõ Thuaät Coâng Ngheä Trang 19
Phoøng Thí Nghieäm Ñieän Töû Xung - Soá Taøi lieäu thí nghieäm Soá
+Vcc
g
f
e
d
c
b
a
g
f
e
d
c
b
a
LED 7 ñoaïn Cathode chung LED 7 ñoaïn Anode chung
• Ngoaøi ra coøn moät soá heä thoáng maõ nhö maõ Gray, maõ quaù 3, maõ söûa sai…
I.2. MAÏCH GIAÛI MAÕ.
AN-1
A2
A1
AC
OM-1
O2
O1
O0
Decoder
N
input
• Laø maïch logic coù N-bit nhò phaân
ngoõ vaøo thaønh M ñöôøng ngoõ ra,
chæ duy nhaát moät ñöôøng ngoõ ra
ôû möùc tích cöïc öùng vôùi moät toå
hôïp N-bit ngoõ vaøo.
M
output
• Caùc ngoõ vaøo cho pheùp (ENABLE): moät soá boä giaûi
maõ coù 1 hoaëc nhieàu ngoõ vaøo cho pheùp duøng ñeå ñieàu
khieån hoaït ñoäng cuûa boä giaûi maõ. Hình beân chæ ra boä
giaûi maõ 3 sang 8 vôùi 3 ngoõ vaøo ENABLE (G1, G2A,
G2B). Neáu caùc chaân ENABLE tích cöïc (G1 = 1, G2A
= G2B = 0) boä giaûi maõ hoaït ñoäng bình thöôøng
(3→8). Neáu moät trong caùc chaân ENABLE khoâng tích
cöïc, caùc ngoõ ra seõ ôû traïng thaùi 1 baát chaáp ngoõ vaøo
thay ñoåi.
74LS138
1
2
3
6
4
5
15
14
13
12
11
10
9
7
A
B
C
G1
G2A
G2B
Y0
Y1
Y2
Y3
Y4
Y5
Y6
Y7
• Moät soá IC giaûi maõ thoâng duïng:
¾ 7442: giaûi maõ BCD sang maõ thaäp phaân, 7445: giaûi maõ BCD sang maõ thaäp
phaân, ngoõ ra cöïc thu hôû, 7446, 7447: giaûi maõ BCD sang LED 7 ñoaïn (loaïi
anode chung), 74138: giaûi maõ 3 sang 8
I.3. MAÏCH MAÕ HOÙA.
AM-1
A2
A1
A0
ON-1
O2
O1
O0
Encoder
M
input
• Laø maïch coù N ngoõ vaøo vaø M ngoõ
ra, chæ duy nhaát 1 ngoõ vaøo tích
cöïc maõ hoùa thaønh M bit ngoõ ra
taïi moät thôøi ñieåm
N bit
output
code
• Maõ hoùa öu tieân: taïi moät thôøi ñieåm, chæ coù duy nhaát 1 ngoõ vaøo tích cöïc. Khi
coù nhieàu hôn 1 ngoõ vaøo tích cöïc cuøng moät luùc, phaûi ñaët ra cheá ñoä öu tieân,
baûo ñaûm raèng ngoõ ra seõ ñaùp öùng vôùi ngoõ vaøo coù ñoä öu tieân cao nhaát. Xeùt IC
maõ hoùa 74147
ÑH Kyõ Thuaät Coâng Ngheä Trang 20
Phoøng Thí Nghieäm Ñieän Töû Xung - Soá Taøi lieäu thí nghieäm Soá
1
A
2
A
3
A
4
A
5
A
6
A
7
A
8
A
9
A
D CBA
1
X
X
X
X
X
X
X
X
0
1
X
X
X
X
X
X
X
0
1
1
X
X
X
X
X
X
0
1
1
1
X
X
X
X
X
0
1
1
1
1
X
X
X
X
0
1
1
1
1
1
X
X
X
0
1
1
1
1
1
1
X
X
0
1
1
1
1
1
1
1
X
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
74LS147
11
12
13
1
2
3
4
5
10
9
7
6
14
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
• Moät soá IC maõ hoùa thoâng duïng: 74148, 74135,…
Töø baûng söï thaät, thaáy
raèng ñoä öu tieân cao nhaát
laø 9
A, roài tôùi 8
A,…, 1
A
I.4. KYÙ HIEÄU VAØ MÖÙC TÍCH CÖÏC
Treân sô ñoà chaân cuûa caùc IC, kyù hieäu vaø möùc tích cöïc cuûa caùc chaân nhö
sau:
X
Tích cöïc möùc 0
X
Tích cöïc möùc 1
Tích cöïc caïnh
leân
X
Tích cöïc caïnh
xuoán
g
X
ÑH Kyõ Thuaät Coâng Ngheä Trang 21
Phoøng Thí Nghieäm Ñieän Töû Xung - Soá Taøi lieäu thí nghieäm Soá
PHAÀN II : TIEÁN TRÌNH THÍ NGHIEÄM
Sau khi ñaõ hieåu kyõ nhöõng vaán ñeà lyù thuyeát ñöôïc nhaéc laïi vaø nhaán maïnh ôû PHAÀN I,
phaàn naøy bao goàm trình töï caùc böôùc phaûi tieán haønh taïi phoøng thí nghieäm.
II.1. BOÄ GIAÛI MAÕ (DECODER)
II.1.1.Boä giaûi maõ 2 bit thaønh 4 ñöôøng ñieàu khieån
1. Maûng thí nghieäm : Maûng D 3-1 (Hình 2-1)
2. Caáp nguoàn +5V cuûa nguoàn DC POWER SUPPLY cho maûng D 3-1.
Hình 2.1 boä giaûi maõ- Decoder 2 sang 4
LS2
0
1
U5A
36 4
5
U4A
74LS11
112 2
13
E
Y0
U1A
74LS04
1 2
LED
U3A
13 12
U5A
36 4
5
Y1
Y2
LED
Y3
LED
B U2A
3 4
LED
12
U7A
1
2
13
DS1
0
1
A
LS1
0
1
0
3. Thöïc hieän noái daây nhö sau:
• Noái caùc loái vaøo A, B, vôùi caùc coâng taéc logic LS
• Noái caùc loái ra töø Y0 ñeán Y3 vôùi caùc LED cuûa boä chæ thò logic (LOGIC
INDICATORS)
• Noái loái vaøo E (cho pheùp) vôùi choát TTL cuûa coâng taéc logic DS1.
II.1.1.a. Khaûo saùt cheá ñoä giaûi maõ
Böôùc 1: Ñaët traïng thaùi caùc ngoõ vaøo A, B , E töông öùng vôùi caùc traïng thaùi ghi
trong baûng 2.1 ( Löu yù: ghi nhaän traïng thaùi cuûa chaân cho pheùp E, vaø traïng
thaùi cuûa ngoõ ra khi ngoõ vaøo thay ñoåi)
Böôùc 2: Ghi nhaän keát quaû (LED saùng laø logic [ 1 ], LED taét laø logic [ 0 ])
Baûng 2.1
LOÁI VAØO (Input) LOÁI RA (Output)
DS1 LS2 LS1 LED 1 LED 2 LED 3 LED 4
E B A Y0 Y1 Y2 Y3
ÑH Kyõ Thuaät Coâng Ngheä Trang 22
Phoøng Thí Nghieäm Ñieän Töû Xung - Soá Taøi lieäu thí nghieäm Soá
1 X X
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
Ghi chuù X: giaù trò baát kyø
II.1.1.b. Khaûo saùt vieäc phaân keânh döõ lieäu ñaàu vaøo
Böôùc 1: Ñaët soùng vuoâng (kyù hieäu DATA) coù taàn soá chuaàn 1Hz (TTL) cuûa boä
phaùt soùng chuaån (Standar Gen.) vaøo chaân E
Böôùc 2: Thay ñoåi traïng thaùi caùc ngoõ vaøo A, B theo baûng 2.2, ghi nhaän keát
quaû vaøo baûng(neáu ngoõ ra Yx thay ñoåi theo DATA, ghi nhaän laø: Yx = DATA)
Baûng 2.2
ÑIEÀU KHIEÅN LOÁI RA töø Y0 ñeán Y3
DS1 LS2 LS1
E B A YX = DATA
DATA 0 0
DATA 0 1
DATA 1 0
DATA 1 1
II.1.2.Boä giaûi maõ 3 bit thaønh 8 ñöôøng ñieàu khieån
1. Maûng thí nghieäm : Maûng D 3-1 (Hình 2-2)
2. Caáp nguoàn +5V cuûa nguoàn DC POWER SUPPLY cho maûng D 3-1.
Hình 2.2. Boä giaûi maõ - Decoder duøng vi maïch chuyeân duïng.
TTL
DS1
0
1
LED3
LED5
74LS138
1
2
3
6
4
5
15
14
13
12
11
10
9
7
A
B
C
G1
G2A
G2B
Y0
Y1
Y2
Y3
Y4
Y5
Y6
Y7
LED4
LED7
LS8
0
1
TTL
DS3
0
1
TTL
DS2
0
1
LED8
LS6
0
1 LED1
LED2
LED6
LS7
0
1
ÑH Kyõ Thuaät Coâng Ngheä Trang 23