Bài giảng Điện tử số (Digital Electronics) - Chương 2: Các cổng logic cơ bản

Bài giảng Điện tử số (Digital Electronics) - Chương 2: Các cổng logic cơ bản cung cấp cho học viên những kiến thức về các cổng logic cơ bản, biến đổi tương đương các cổng logic, thực hiện hàm logic,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Điện tử số (Digital Electronics) - Chương 2: Các cổng logic cơ bản CHƯƠNG 2CÁC CỔNG LOGIC CƠ BẢN 1Nội dung Các cổng logic cơ bản Biến đổi tương đương các cổng logic Thực hiện hàm logic 22.1 Các cổng logic cơ bản Có 3 phép toán logic cơ bản:  VÀ (AND)  HOẶC (OR)  ĐẢO (NOT) Cổng logic cơ bản (mạch logic, phần tử logic cơ bản) là một phần tử mạch điện tử thực hiện phép toán logic cơ bản:  Cổng VÀ (AND gate)  Cổng HOẶC (OR gate)  Cổng ĐẢO (NOT inverter) Các mạch số đặc biệt khác: các cổng NAND, NOR, XOR, NXOR 31. Cổng ĐẢO (NOT inverter) Chức năng:  Thực hiện phép toán logic ĐẢO (NOT) Cổng ĐẢO chỉ có 1 đầu vào:  Ký hiệu: Bảng chức năng: A out  Biểu thức ngõ ra: 0 1 1 0 out  A 4Mạch điện cổng NOT Transistor lưỡng cực:  Có 2 loại: NPN và PNP  Transistor có 3 cực:  B: Base – cực gốc  C: Collector – cực góp  E: Emitter – cực phát  Chức năng: Dùng để khuếch đại (thông) dòng IC bằng việc điều khiển dòng IB, khóa điện tử  Hoạt động:  IB = 0, Transistor làm việc ở chế độ không khuếch đại (tắt), IC = 0  IB > 0, Transistor làm việc ở chế độ khuếch đại (thông), IC = .IB, trong đó  là hệ số khuếch đại. 5Mạch điện cổng NOT (tiếp) Xét mạch ở hình sau: Lần lượt đặt điện áp 0V và 5V vào đầu vào A và chọn Rb đủ nhỏ sao cho Transistor thông bão hòa, sau đó đo điện áp tại đầu ra S, ta có: SA 62. Cổng VÀ (AND gate) Chức năng:  Thực hiện phép toán logic VÀ (AND)  Đầu ra chỉ bằng 1 khi tất cả các đầu vào bằng 1 Cổng VÀ 2 đầu vào:  Ký hiệu: A B out 0 0 0  Bảng chức năng: 0 1 0  Biểu thức ngõ ra: 1 0 0 out = A.B 1 1 1 7Mạch điện cổng AND 2 đầu vào Diode:  Kí hiệu:  Chức năng: cho dòng điện đi qua theo 1 chiều từ A đến K  Hoạt động:  Nếu UA > UK thì IAK > 0, Diode làm việc ở chế độ Thông  Nếu UA ≤ UK thì IAK = 0, Diode làm việc ở chế độ Tắt 8 Mạch điện cổng AND 2 đầu vào (tiếp) Xét mạch ở hình bên. Lần lượt đặt điện áp 0V và 5V vào 2 đầu vào A và B, sau đó đo điện áp tại đầu ra S, ta có: S = A.B 93. Cổng HOẶC (OR gate) Chức năng:  Thực hiện phép toán logic HOẶC (OR)  Đầu ra chỉ bằng 0 khi tất cả các đầu vào bằng 0 Cổng HOẶC 2 đầu vào:  Ký hiệu: A B out 0 0 0 0 1 1  Bảng chức năng: 1 0 1  Biểu thức ngõ ra: out = A + B 1 1 1 10 Mạch điện cổng OR 2 đầu vào Xét mạch ở hình bên. Lần lượt đặt điện áp 0V và 5V vào 2 đầu vào A và B, sau đó đo điện áp tại đầu ra S, ta có: S = A+B 11Bài tập áp dụng Cho các biểu đồ thời gian sau, hãy cho biết từng biểu đồ thời gian biểu diễn hoạt động của cổng nào? E0 (EA, EB) = ? 12Bài tập áp dụng (tiếp) E0 (EA, EB) = ? 134 Các cổng logic khác Cổng VÀ ĐẢO (NAND gate) Cổng HOẶC ĐẢO (NOR gate) Cổng XOR (XOR gate) Cổng NXOR (NXOR gate) 14a. Cổng VÀ ĐẢO (NAND gate) Chức năng: Thực hiện phép ĐẢO của  phép toán logic VÀ A B out  Đầu ra chỉ bằng 0 khi tất 0 0 1 cả các đầu vào bằng 1 Cổng VÀ ĐẢO 2 đầu 0 1 1 vào: 1 0 1  Ký hiệu: 1 1 0  Bảng chức năng:  Biểu thức ngõ ra: out  A.B ...