Điện Tử - Kỹ Thuật Số Professional Books part 1

Ngày nay các thiết bị số, tự động đang thay thế và lấn át các thiết bị tương tự, chẳng hạn như radio, trước đây, người sử dụng phải dùng tay vặn và chỉnh các nút trên radio để dò đài, còn các thiết bị mới hiện nay, các thao tác đó được thay thế chỉ bằng một hoặc hai nút nhấn rất dễ sử dụng. Các thông tin dưới dạng số dễ dàng được xử lí và lưu trữ, mặt khác thông tin được truyền đi có khả năng chống nhiễu rất cao.Sau khi tham khảo và chọn lọc,...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Điện Tử - Kỹ Thuật Số Professional Books part 1 Kỹ Thuật Số Blogthongtin.info Biên tập: Nguyễn Trọng HòaLời Giới ThiệuNgày nay các thiết bị số, tự động đang thay thế và lấn át các thiết bị tương tự,chẳng hạn như radio, trước đây, người sử dụng phải dùng tay vặn và chỉnh các núttrên radio để dò đài, còn các thiết bị mới hiện nay, các thao tác đó được thay thếchỉ bằng một hoặc hai nút nhấn rất dễ sử dụng. Các thông tin dưới dạng số dễ dàngđược xử lí và lưu trữ, mặt khác thông tin được truyền đi có khả năng chống nhiễurất cao.Sau khi tham khảo và chọn lọc, chúng tôi xin giới thiệu giáo trình kĩ thuật số do tácgiả Nguyễn Phương Quang biên soạn.Liên hệ tác giả:Nguyễn Phương Quang, GV khoa Điện tử, bộ môn Điện tử công nghiệp; trườngĐại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp Hồ Chí Minh;Lời người biên soạn:Mình có xây dựng trang web Blogthongtin.info với mục đích chia sẻ thông tin vàđưa ra những hướng dẫn cụ thể chi tiết về kỹ thuật công nghệ, mời bạn vào ghéthăm. “Hãy luôn lạc quan và tư duy tích cực” Kỹ Thuật Số Blogthongtin.info Biên tập: Nguyễn Trọng HòaChương 1: Các họ vi mạch số thông dụngKhi mới bắt đầu tìm hiểu về mạch số thì đây là chương có nội dung cơ bản nhất,giúp người học có những kiến thức cơ bản về mạch số tạo nền cho việc tìm hiểucác chương tiếp theo. Nội dung của chương này gồm: Bài 1: Hệ thống số Bài 2: Đại số Boole và ứng dụng Bài 3: Vi mạch số họ TTL Bài 4: Vi mạch số học CMOS Bài 5: Sử dụng cổng logic Bài 6: Giao tiếp TTL và CMOS Kỹ Thuật Số Blogthongtin.info Biên tập: Nguyễn Trọng HòaBÀI 1:HỆ THỐNG SỐ(Phần 1)1.1.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG SỐ VÀ QUI UỚC CỦA HỆTHỐNG SỐ1.1.1 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 liêntục. Một vài hệ thống tương tự thường gặp như: bộ khuếch đại âm tần, thiết bị thuphát băng từ,…Tín hiệu tương tự được minh hoạ bằng hình 1.1 Hình 1.11.1.2 Hệ thống số (digital system)Là tập hợp các thiết bị được thiết kế để thao tác thông tin logic hay đại lương vật lýđược biểu diển dưới dạng số, tức là những đại lượng chỉ có giá trị rời rạc. Đâythường 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 bịnghe nhìn số và hệ thống điện thoại. Tín hiệu số được minh họa như hình 1.2 Hình 1.2Mạch số có nhiều ưu điểm hơn so với mạch tương tự do đó mạch số ngày càng cónhiều ứng dụng trong ngành điện tử, cũng như trong hầu hết các lĩnh vực khác.Một số 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 bởi nhiễu, có khả năng tự lọc nhiễu,tự phát hện sai vàsửa sai.- Nhiều mạch số có thể được tích hợp trên một chíp IC.- Độ chính xác và độ phân giải cao.Nhược điểm của kỹ thuật sốHầu hết các đại lượng vật lý có bản chất tương tự, và chính những đại lượng nàythường là đầu vào và đầu ra được một hệ thống theo dõi, xử lý và điều khiển. Nhưvậy muốn sử dụng kỹ thuật số khi làm việc với đầu vào và đầu ra dạng tương tự taphải thực hiện sự chuyển đổi từ dạng tương tự sang dạng số, sau đó xử lý thông tinsố từ ngõ vào và chuyển ngược lại từ dạng số đã xử lý sang dạng tương tự, đây làmột 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 tươngtự ta cần thực hiện các bước sau đây:Biến đổi thông tin đầu vào dạng tương tự thành dạng sốXử lý thông tin sốBiến đổi đầu ra dạng số về lại dạng tương tựĐể hiểu được quá trình chuyển đổi đó ta xem ví dụ minh họa hình 1.3 sau:Theo sơ đồ khối ở hình 1.3 thì nhiệt độ dưới dạng tương tự được đo, sau đó giá trịđo 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 mạchsố. Đầu ra số được đưa đến bộ biến đổi số sang tương tự (Digital to AnalogConverter – DAC), cuối cùng đầu ra tương tự được đưa vào bộ điều khiển để tiếnhành điều chỉnh nhiệt độ.Một nhược điểm khác của hệ thống số đó là giá thành cao, ví dụ như truyền hình sốsẽ tốn kém hơn truyền hình tương tự.1.1.3 Hệ thập phânTrong các hệ thống số thì hệ thập phân gần gũi nhất vì nó được ta sử dụng hằngngày. Khi hiểu các đặc điểm của nó sẽ giúp hiểu hơn những hệ thống số khác.Hệ thập phân – hay còn gọi là hệ cơ số 10. Bao gồm 10 chữ ...