Bài giảng Kỹ thuật số 1

Với kết cấu nội dung gồm 5 chương, bài giảng "Kỹ thuật số 1" giới thiệu đến các bạn những nội dung về đại số logic, các họ vi mạch logic cơ bản, các mạch logic dãy, các mạch logic tổ hợp.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Kỹ thuật số 1 Ch¬ng I: kh¸i niÖm c¬ b¶n cña hÖ thèng sè1.1.Kh¸i niÖm tÝn hiÖu sè VÒ c¬ b¶n cã hai c¸ch biÓu diÔn gi¸ trÞ cña ®¹i lîng, ®ã lµ t¬ng tù (analog) vµ sè(digital). - BiÓu diÔn d¹ng t¬ng tù: trong c¸ch biÓu diÔn d¹ng t¬ng tù, mét ®¹i lîng ®îcbiÔu diÔn b»ng hiÖu ®iÖn thÕ, cêng ®é dßng ®iÖn, hay sè ®o chuyÓn ®éng t¬ng quanvíi gi¸ trÞ cña ®¹i lîng ®ã. VÝ dô: §ång hå ®o vËn tèc trong xe «t«, kim ®o ph¶i lÖch t¬ng øng víi tèc ®éhiÖn t¹i cña xe vµ ®é lÖch nµy ph¶i thay ®æi tøc th× khi vËn tèc xe t¨ng hay gi¶m. Mét vÝ dô kh¸c vÒ ®¹i lîng t¬ng tù lµ chiÕc micr«. Trong thiÕt bÞ nµy, biªn ®éhiÖu ®iÖn thÕ ®Çu ra lu«n tØ lÖ víi cêng ®é sãng ©m t¸c ®éng vµo mµng rung cña micr«ë ®Çu vµo. C¸c ®¹i lîng t¬ng tù cã mét ®Æc ®iÓm rÊt quan träng ®ã lµ: §¹i lîng t¬ng tùcã thÓ thay ®æi theo mét kho¶ng gi¸ trÞ liªn tôc. - BiÓu diÔn d¹ng sè: Trong c¸ch biÓu diÔn d¹ng sè, ®¹i lîng ®îc biÔu diÔn b»ngc¸c biÓu tîng gäi lµ ký sè (digit). VÝ dô nh ®ång hå hiÖn sè, hiÓn thÞ thêi gian trong ngµy nh giê, phót, gi©y díid¹ng sè thËp ph©n. Tuy thêi gian trong ngµy thay ®æi liªn tôc, nhng sè hiÖn cña ®ånghå sè l¹i thay ®æi tõng bíc, mçi bíc lµ mét phót hay mét gi©y. Nãi c¸ch kh¸c, c¸c ®¹i lîng sè cã ®Æc ®iÓm lµ gi¸ trÞ cña nã thay ®æi theo tõngbíc rêi r¹c. V× tÝnh rêi r¹c trong biÓu diÔn d¹ng sè nªn khi ®äc gi¸ trÞ cña ®¹i lîng sè, kh«nghÒ cã sù m¬ hå.a. ¦u ®iÓm cña kü thuËt sè so víi kü thuËt t¬ng tù:  Do sö dông chuyÓn m¹ch nªn nh×n chung thiÕt bÞ sè dÔ thiÕt kÕ h¬n.  Th«ng tin ®îc lu tr÷ dÔ dµng  TÝnh chÝnh x¸c vµ ®é tin cËy cao h¬n  Cã thÓ lËp tr×nh ®Ó ®iÒu khiÓn hÖ thèng sè.  Ýt ¶nh hëng bëi nhiÔu  NhiÒu m¹ch sè cã thÓ ®îc tÝch hîp trªn mét chÝp IC Khoa Điện – Điện tử (EE04-3) Hưng Yên, 05/2008 1b. Giíi h¹n cña kü thuËt sè: MÆc dï hÖ thèng sè cã rÊt nhiÒu u ®iÓm, nhng bªn c¹nh ®ã vÉn cã mét sè h¹nchÕ. Do hÇu hÕt c¸c ®¹i lîng vËt lý ®Òu cã b¶n chÊt lµ t¬ng tù, nªn muèn tËn dông®îc hÖ thèng kü thuËt sè th× chóng ta ph¶i thùc hiÖn c¸c bíc sau:  BiÕn ®æi ®Çu vµo d¹ng t¬ng tù thµnh d¹ng sè (A/D)  Xö lý tÝn hiÖu sè  BiÕn ®æi ®Çu ra d¹ng sè thµnh d¹ng t¬ng tù (D/A)  Tuy nhiªn, qu¸ tr×nh trªn ®îc coi lµ qu¸ tr×nh tÊt yÕu ®èi víi hÖ thèng sè. ë mét sè hÖ thèng, ®Ó tËn dông c¶ u ®iÓm cña kü thuËt sè vµ kü thuËt t¬ng tùngêi ta dïng c¶ hai hÖ thèng. Trong c¸c hÖ thèng lai ghÐp nµy th× viÖc quan träng lµph¶i x¸c ®Þnh ®îc phÇn nµo cña hÖ thèng nª sö dông kü thuËt sè vµ phÇn nµo nªn södông kü thuËt t¬ng tù.1.2.Tr¹ng th¸i nhÞ ph©n vµ møc logic Trong hÖ thèng kü thuËt sè, th«ng tin ®îc xö lý ®Òu biÓu diÔn díi d¹ng nhÞph©n. BÊt kú thiÕt bÞ nµo chØ cã hai tr¹ng th¸i ho¹t ®éng ®Òu cã thÓ biÓu diÔn ®îc c¸c®¹i lîng díi d¹ng nhÞ ph©n. VÝ dô mét c«ng t¾c chØ cã hai tr¹ng th¸i ho¹t ®éng lµ ®ãng hoÆc më. Ta cã thÓquy íc c«ng t¾c më biÓu diÔn nhÞ ph©n 0 vµ c«ng t¾c ®ãng biÓu diÔn nhÞ ph©n 1. Víiquy íc nµy ta cã thÓ biÓu diÔn sè nhÞ ph©n bÊt kú. Cã v« sè thiÕt bÞ chØ cã hai tr¹ng th¸i ho¹t ®éng hay vËn hµnh ë hai ®iÒu kiÖn ®èilËp nhau nh: bãng ®Ìn (s¸ng/tèi), ®ièt (dÉn/kh«ng dÉn), r¬le (ng¾t/®ãng), Trong thiÕt bÞ ®iÖn tö sè, th«ng tin nhÞ ph©n ®îc biÓu diÔn b»ng hiÖu ®iÖn thÕ(hay dßng ®iÖn) t¹i ®Çu vµo hay ®Çu ra cña m¹ch. Th«ng thêng, sè nhÞ ph©n 0 vµ 1®îc biÓu diÔn b»ng hai møc ®iÖn thÕ danh ®Þnh. VÝ dô: 0V cã thÓ biÔu diÔn b»ng nhÞph©n 0 vµ +5V biÔu diÔn b»ng nhÞ ph©n 1. Trªn thùc tÕ, c¸c sè 0 hoÆc 1 ®îc biÓu diÔnb»ng mét kho¶ng ®iÖn thÕ quy ®Þnh nµo ®ã.VÝ dô: 5V §iÖn thÕ tõ 0V ®Õn 0.8V biÓu thÞ nhÞ ph©n 0 Logic 1 3Vvµ ®iÖn thÕ tõ 3V ®Õn 5V biÓu diÔn nhÞ ph©n 1. Kh«ng x¸c ®Þnh 0.8V Logic 0 §èi víi hÖ thèng kü thuËt sè gi¸ trÞ chÝnh x¸c cña 0VhiÖu ®iÖn thÕ hay dßng ®iÖn lµ kh«ng quan träng, chØcÇn nã n»m trong kho¶ng uy ®Þnh møc logic 0 hay 1.2 Khoa Điện – Điện tử (EE04-3) Hưng Yên, 05/20081.3.Kh¸i niÖm bit, byte, word- Bit (binary digit – sè nhÞ ph©n): Lµ mét trong hai sè 0 vµ 1 dïng trong c¸c thiÕt bÞ sè®Ó biÓu thÞ c¸c sè, c¸c ký tù vµ c¸c lÖnh m¸y. Bit lµ ®¬n vÞ nhá nhÊt cña th«ng tin.- Byte: HÇu hÕt m¸y tÝnh ®Òu thao t¸c vµ lu tr÷ th«ng tin, d÷ liÖu nhÞ ph©n theo tõngnhãm 8 bit, chÝnh v× vËy chuçi 8 bit nµy cã tªn lµ byte.- Word – tõ: Th«ng tin d÷ liÖu ®îc t¹o thµnh tõ mét ®¬n vÞ c¬ b¶n gäi lµ tõ (word). ...