SÁCH - Giáo trình Kỹ thuật số (Nguyễn Trường Duy & Võ Đức Dũng & Nguyễn Thanh Hải & Nguyễn Duy Thảo) Full | Cộng đồng Kỹ thuật cơ điện Việt Nam EBOOKBKMT

Môn học Kỹ thuật số cung cấp các kiến thức cơ bản, nền tảng cho sinh viên các ngành kỹ thuật điện, điện tử, viễn thông; làm tiền đề để có thể tiếp tục học các môn tiếp theo như Vi xử lý, Điều khiển lập trình, Xử lý ảnh,…

Môn học này cung cấp cho sinh viên kiến thức về các hệ thống số, các cổng logic cơ bản, các định lý cơ bản của đại số Boole. Sinh viên còn được học cấu trúc hoạt động các vi mạch số cơ bản TTL và CMOS, các thông số đặc tính của vi mạch số, phân loại các họ vi mạch, nguyên lý chuyển đổi giữa tín hiệu tương tự và tín hiệu số, cấu trúc hoạt động và ứng dụng của bộ nhớ, nguyên lý các mạch dao động số. Sau cùng, môn học cung cấp cho sinh viên những kiến thức về tính toán, nhận biết các mạch tổ hợp, mạch tuần tự, giải quyết những vấn đề mạch số và thiết kế những hệ thống số.

Giáo trình Kỹ thuật số áp dụng cho các chương trình 132 tín chỉ hệ Đại học chính quy, Đại học khối K, Hệ vừa học vừa làm học tại Trường, Chính quy địa phương, Đại học chất lượng cao, Đại học chuyển tiếp, Cao đẳng chính quy. Giáo trình này gồm các chương như sau:

Chương 1: Hệ thống số và các loại mã

Chương 2: Đại số BOOLEAN

Chương 3: Mạch logic tổ hợp MSI

Chương 4: Mạch tuần tự - FLIP-FLOP và Ứng dụng

Chương 5: Các họ vi mạch số

Chương 6: Dao động và định thời

Chương 7: Bộ nhớ bán dẫn

Chương 8: Chuyển đổi tương tự - số

NỘI DUNG:

CHƯƠNG 1. HỆ THỐNG SỐ VÀ CÁC LOẠI MÃ ...........................29

1.1 Giới thiệu .....................................................................................29

1.2 Các hệ thống số đếm ....................................................................29

1.3 Chuyển đổi giữa các hệ thống số .................................................30

1.3.1 Chuyển đổi thập phân sang nhị phân .......................................30

1.3.2 Chuyển đổi thập phân sang bát phân .......................................31

1.3.3 Chuyển đổi thập phân sang thập lục phân ...............................31

1.3.4 Chuyển đổi nhị phân sang thập phân .......................................32

1.3.5 Chuyển đổi bát phân sang thập phân .......................................32

1.3.6 Chuyển đổi thập lục phân sang thập phân ...............................33

1.3.7 Chuyển đổi giữa các hệ thống số có phần lẻ ...........................33

1.3.8 Chuyển đổi giữa hệ thống số nhị phân sang

bát phân và ngược lại...............................................................36

1.3.9 Chuyển đổi giữa hệ thống số nhị phân sang

thập lục phân và ngược lại .......................................................37

1.3.10 Chuyển đổi từ hệ thống số bát phân sang

thập lục phân và ngược lại .......................................................39

1.4 Số bù ............................................................................................41

1.4.1 Bù r ..........................................................................................41

1.4.2 Bù (r – 1) .................................................................................42

1.5 Các phép toán nhị phân ................................................................44

1.5.1 Cộng nhị phân .........................................................................44

1.5.2 Trừ nhị phân ............................................................................45

1.5.3 Nhân nhị phân .........................................................................47

1.5.4 Chia nhị phân ...........................................................................48

1.6 Các phép toán nhị phân sử dụng bù 1 và bù 2 .............................49

1.6.1 Trừ nhị phân sử dụng bù 1 .......................................................49

1.6.2 Trừ nhị phân sử dụng bù 2 .......................................................49

1.6.3 So sánh giữa bù 1 và bù 2 ........................................................50

1.7 Số nhị phân có dấu .......................................................................50

1.7.1 Biểu diễn ở dạng bit dấu ..........................................................51

1.7.2 Biểu diễn ở dạng bù 1 ..............................................................52

1.7.3 Biểu diễn ở dạng bù 2 ..............................................................52

1.8 Các loại mã ...................................................................................53

1.8.1 Giới thiệu .................................................................................53

1.8.2 Mã số .......................................................................................53

CHƯƠNG 2 ĐẠI SỐ BOOLEAN .........................................................66

2.1 Đại số BOOLEAN .......................................................................66

2.1.1 Giới thiệu .................................................................................66

2.1.2 Đại số Boolean ........................................................................66

2.2 Biến và hàm logic.........................................................................68

2.2.1 Khái niệm về biến và hàm logic ..............................................68

2.2.2 Các hàm logic sơ cấp ...............................................................69

2.2.3 Hệ hàm đầy dủ .........................................................................74

2.2.4 Chuyển đổi giữa các cổng logic ..............................................74

2.3 Phương pháp biểu diễn hàm logic ................................................76

2.3.1 Phương pháp dùng bảng giá trị của hàm .................................76

2.3.2 Phương pháp hình học .............................................................76

2.3.3 Phương pháp biểu thức đại số .................................................77

2.3.4 Phương pháp dùng bảng Karnaugh .........................................78

2.4 Tối thiểu hoá hàm BOOLEAN ....................................................78

2.4.1 Khái niệm tối thiểu hoá ...........................................................78

2.4.2 Phương pháp tối thiểu hoá hàm logic bằng biến đổi đại số .....80

2.4.3 Nhóm các phương pháp tối thiểu hoá theo thuật toán .............80

2.5 Thiết kế mạch logic tổ hợp ...........................................................85

CHƯƠNG 3 MẠCH LOGIC TỔ HỢP MSI........................................91

3.1 Giới thiệu .....................................................................................91

3.2 Mạch mã hóa (ENCODER) .........................................................91

3.2.1 Mạch mã hóa 4 đường sang 2 đường,

ngõ vào tác động mức cao .......................................................93

3.2.2 Mạch mã hóa 4 đường sang 2 đường,

ngõ vào tác động mức thấp ......................................................94

3.2.3 Mạch mã hóa ưu tiên 4 sang 2 đường,

ngõ vào tác động mức cao .......................................................95

3.2.4 Mạch mã hóa 8 sang 3 đường ngõ vào tác động mức cao .......97

3.2.5 Mạch mã hóa 10 sang 4 đường (thập phân sang BCD) ngõ vào

tác động mức thấp ...................................................................99

3.3 Mạch giải mã (DECODER) .......................................................101

3.3.1 Mạch giải mã 2 sang 4 đường, ngõ ra tác động

mức cao, có ngõ vào cho phép E tác động mức cao ..............101

3.3.2 Mạch giải mã 2 sang 4 đường, ngõ ra tác động

mức thấp, có ngõ vào cho phép E tác động mức cao ............102

3.3.3 Mạch giải mã 3 sang 8 đường, ngõ ra tác động

mức thấp, có ngõ vào cho phép E tác động mức thấp ...........104

3.3.4 Mạch giải mã BCD sang thập phân, ngõ ra tác động

mức thấp ................................................................................105

3.3.5 Mạch giải mã BCD sang LED 7 đoạn ...................................107

3.3.6 Thiết kế mạch giải mã 3 sang 8 đường từ các mạch

giải mã 2 sang 4 đường..........................................................110

3.3.7 Mạch chuyển mã ...................................................................113

3.4 Mạch đa hợp (MULTIPLEXER) ................................................116

3.4.1 Mạch đa hợp 2 kênh vào, có ngõ vào

cho phép E tác động mức cao ................................................116

3.4.2 Mạch đa hợp 4 kênh vào, có ngõ vào

cho phép E tác động mức cao ................................................118

3.4.3 Mạch đa hợp 4 kênh vào, có ngõ vào

cho phép E tác động mức thấp ..............................................119

3.4.4 Mạch đa hợp 8 kênh vào, có ngõ vào

cho phép E tác động mức cao ................................................120

3.4.5 Mở rộng số kênh vào cho mạch đa hợp .................................122

3.4.6 Ứng dụng mạch đa hợp .........................................................125

3.5 Mạch giải đa hợp (DEMULTIPLEXER) ...................................127

3.5.1 Mạch giải đa hợp 1 sang 2 kênh ra, có ngõ vào

cho phép E tác động mức cao ................................................128

3.5.2 Mạch giải đa hợp 1 sang 4 kênh ra, có ngõ vào

cho phép E tác động mức thấp ..............................................129

3.5.3 Mạch giải đa hợp 1 sang 8 kênh ra, có ngõ vào

cho phép E tác động mức thấp ..............................................131

3.6 Mạch cộng nhị phân ...................................................................134

3.6.1 Mạch cộng bán phần (Half Adder - HA) ...............................134

3.6.2 Mạch cộng toàn phần (Full Adder – FA) ...............................135

3.6.3 Mạch cộng nhị phân nhiều bit ...............................................138

3.6.4 Mạch cộng hai mã BCD sử dụng mạch cộng

nhị phân 4 bit .........................................................................138

3.6.5 Mạch nhân hai số nhị phân ....................................................142

3.7 Mạch trừ nhị phân ......................................................................144

3.7.1 Mạch trừ bán phần (Half Subtractor - HS) ............................144

3.7.2 Mạch trừ toàn phần (Full Subtractor – FS) ...........................145

3.7.3 Mạch trừ nhiều bit .................................................................146

3.8 Mạch so sánh nhị phân ...............................................................147

3.8.1 So sánh nhị phân 1 bit ...........................................................147

3.8.2 Mạch so sánh nhị phân 2 bit ..................................................148

3.8.3 Mạch so sánh nhị phân 2 bit có ngõ vào mở rộng .................150

3.9 Mạch tạo và kiểm tra chẵn lẻ - PARITY ....................................153

3.9.1 Mạch tạo bit kiểm tra chẵn ....................................................154

3.9.2 Mạch kiểm tra dữ liệu sử dụng bit kiểm tra chẵn ..................155

CHƯƠNG 4. MẠCH TUẦN TỰ - FLIP-FLOP VÀ ỨNG DỤNG ...165

4.1 Giới thiệu ...................................................................................165

4.2 Mạch chốt RS .............................................................................166

4.2.1 Mạch chốt RS sử dụng cổng NAND .....................................166

4.2.2 Mạch chốt RS sử dụng cổng NOR ........................................170

4.3 Mạch chốt RS hoạt động với xung Ck .......................................172

4.4 Các loại FLIP-FLOP ..................................................................175

4.4.1 FLIP-FLOP RS ......................................................................175

4.4.2 FLIP-FLOP JK ......................................................................178

4.4.3 FLIP-FLOP D ........................................................................181

4.4.4 FLIP-FLOP hoạt động với các ngõ vào

không đồng bộ .......................................................................183

4.5 Mạch đếm ...................................................................................195

4.5.1 Mạch đếm nhị phân không đồng bộ ......................................196

4.5.2 Mạch đếm nhị phân đồng bộ .................................................210

4.5.3 Mạch đếm vòng .....................................................................218

4.6 Thanh ghi dịch ...........................................................................223

4.6.1 Giới thiệu ...............................................................................223

4.6.2 Thanh ghi dịch vào nối tiếp ra song song ..............................225

4.6.3 Thanh ghi dịch vào song song ra song song ..........................226

4.6.4 Thanh ghi dịch vào song song ra nối tiếp ..............................227

4.6.5 Thiết kế thanh ghi dịch vào nối tiếp ra

song song dịch hai chiều .......................................................227

CHƯƠNG 5. CÁC HỌ VI MẠCH SỐ ...............................................234

5.1 Giới thiệu ...................................................................................234

5.2 Một số thông số cơ bản ..............................................................235

5.3 Các họ vi mạch số ......................................................................241

5.3.1 Cổng logic DDL (Diode Diode Logic) ..................................241

5.3.2 Cổng logic RTL (Resistor Transistor Logic) .........................242

5.3.3 Cổng logic DTL (Diode Transistor Logic) ............................243

5.3.4 Họ vi mạch TTL (Transistor Transistor Logic) .....................244

5.3.5 Các loại TTL ..........................................................................250

5.3.6 Một số đặc tính khác của họ TTL ..........................................257

5.3.7 Công nghệ MOS ....................................................................259

5.3.8 CỔNG LOGIC CMOS (Complementary MOS) ...................262

5.3.9 Công nghệ điện áp thấp .........................................................271

5.3.10 Ngõ ra cực thu/cực máng để hở ..........................................274

5.3.11 Ngõ ra logic ba trạng thái ....................................................280

5.3.12 Cổng logic họ ECL ..............................................................282

5.4 Giao tiếp IC ................................................................................288

5.5 Giao tiếp ngõ ra IC với tải ..........................................................296

CHƯƠNG 6. DAO ĐỘNG VÀ ĐỊNH THỜI .....................................306

6.1 Giới thiệu ...................................................................................306

6.2 Mạch dao động tạo sóng vuông sử dụng cổng logic ..................307

6.2.1 Mạch dao động sử dụng cổng NAND ...................................307

6.2.2 Mạch dao động sử dụng cổng đảo .........................................311

6.2.3 Mạch định thời sử dụng cổng logic .......................................314

6.3 IC NE555 và ứng dụng ..............................................................317

CHƯƠNG 7. BỘ NHỚ BÁN DẪN .....................................................331

7.1 Giới thiệu ...................................................................................331

7.2 Một số thuật ngữ cơ bản .............................................................332

7.3 Các hoạt động cơ bản của bộ nhớ ..............................................335

7.4 Kết nối giữa cpu và bộ nhớ ........................................................338

7.5 Bộ nhớ ROM (Read-Only Memory) ..........................................339

7.6 Cấu trúc bộ nhớ ROM ................................................................342

7.7 Các thời gian hoạt động của ROM .............................................345

7.8 Các loại ROM ............................................................................346

7.9 Bộ nhớ FLASH ..........................................................................356

7.10 Ứng dụng của bộ nhớ ROM .......................................................361

7.11 RAM bán dẫn .............................................................................364

7.12 Cấu tạo của RAM .......................................................................365

7.13 RAM tĩnh (STATIC RAM – SRAM) .........................................368

7.14 RAM động (DYNAMIC RAM - DRAM) .................................373

7.15 Cấu trúc và hoạt động của RAM động .......................................374

7.16 Các chu kỳ đọc và ghi của DRAM.............................................378

7.17 Các công nghệ chế tạo DRAM...................................................381

7.18 Mở rộng từ nhớ và dung lượng nhớ ...........................................384

CHƯƠNG 8. CHUYỂN ĐỔI TƯƠNG TỰ - SỐ ...............................392

8.1 Giới thiệu ...................................................................................392

8.2 Chuyển đổi số sang tương tự ......................................................394

8.3 Mạch chuyển đổi D/A ................................................................402

8.4 Các đặc tính của DAC ................................................................419

8.5 DAC tích hợp .............................................................................411

8.6 Ứng dụng của DAC ....................................................................413

8.7 Chuyển đổi tương tự sang số ......................................................414

8.8 ADC điện áp tham chiếu bậc thang

(Digital-ramp ADC) ...................................................................416

8.9 Thu nhận dữ liệu ........................................................................421

8.10 ADC xấp xỉ liên tiếp

(Successive-approximation ADC) ..............................................425

8.11 FLASH ADC ..............................................................................431

8.12 Các loại ADC khác .....................................................................434

8.13 Mạch lấy mẫu và giữ ..................................................................436

8.14 Bộ đa hợp ...................................................................................438

Tài liệu tham khảo

ĐẶT MUA SÁCH GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT SỐ NGAY TẠI ĐÂY > > >

LINK 1 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 2 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 3 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 4 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK DOWNLOAD - BẢN 2019 (TÀI LIỆU VIP MEMBER)