Giáo trình kỹ thuật xung số ngành điện tử công nghiệp hệ Cao đẳng Trung cấp - Trường Cao đẳng ...

Giáo trình kỹ thuật xung số điện tử công nghiệp CĐTC Đồng Tháp cung cấp kiến thức chuyên sâu và ứng dụng thực tiễn trong ngành điện tử công nghiệp.

• Tác giả: Lâm Văn Vũ
• Trường học: Trường Cao Đẳng Nghề Đồng Tháp
• Chuyên ngành: Điện Tử Công Nghiệp
• Đề tài: Giáo Trình Kỹ Thuật Xung Số Nghề Điện Tử Công Nghiệp
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Đồng Tháp

Mục lục chi tiết

• TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
• LỜI GIỚI THIỆU
• 1. BÀI 01: ĐẠI CƯƠNG VỀ KỸ THUẬT SỐ
• 1.1. Tổng quan về mạch tương tự và mạch số
• 1.2. Hệ thống số và mã số
• 1.3. Các cổng Logic cơ bản
• 1.4. Biểu thức Logic và mạch điện
• 1.5. Đại số Boole và định lý Demorgan
• 1.6. Đơn giản biểu thức logic
• 1.7. Giới thiệu một số IC số cơ bản
• 2. BÀI 02: FLIP – FLOP
• 2.1. FF R-S tác động theo xung lệnh
• 2.2. Flip - Flop với ngõ vào Preset và Clear
• 2.3. Tính toán, lắp ráp một số mạch ứng dụng cơ bản
• 3. BÀI 03: MẠCH ĐẾM VÀ THANH GHI
• 3.1. Giới thiệu một số IC đếm và thanh ghi thông dụng
• 3.2. Tính toán, lắp ráp một số mạch ứng dụng cơ bản
• 4. BÀI 04: MẠCH LOGIC MSI
• 4.1. Mạch ghép kênh
• 4.2. Mạch tách kênh
• 4.3. Giới thiệu một số IC mã hóa và giải mã thông dụng
• 4.4. Tính toán, lắp ráp một số mạch ứng dụng cơ bản
• 5. BÀI 05: HỌ VI MẠCH TTL – CMOS
• 5.1. Cấu trúc và thông số cơ bản của TTL
• 5.2. Cấu trúc và thông số cơ bản của CMOS
• 5.3. Giao tiếp TTL và CMOS
• 5.4. Giao tiếp giữa mạch logic và tải công suất
• 5.5. Tính toán, lắp ráp một số mạch ứng dụng cơ bản
• 6. BÀI 06: BỘ NHỚ
• 6.1. Mở rộng dung lượng bộ nhớ
• 6.2. Giới thiệu IC
• 7. BÀI 07: KỸ THUẬT ADC – DAC
• 7.1. Mạch chuyển đổi số sang tương tự (DAC)
• 7.2. Mạch chuyển đổi tương tự sang số (ADC)
• 7.3. Giới thiệu IC
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về giáo trình kỹ thuật xung số ngành điện tử công nghiệp

Giáo trình kỹ thuật xung số ngành điện tử công nghiệp tại Trường Cao đẳng Nghề Đồng Tháp được biên soạn nhằm cung cấp kiến thức cơ bản và nâng cao cho sinh viên. Nội dung giáo trình được thiết kế đơn giản, dễ hiểu, phù hợp với nhu cầu thực tế của ngành điện tử công nghiệp. Mô đun này không chỉ giúp sinh viên nắm vững lý thuyết mà còn thực hành các kỹ năng cần thiết trong lĩnh vực này.

1.1. Mục tiêu và nội dung chính của giáo trình

Giáo trình bao gồm các bài học từ cơ bản đến nâng cao, giúp sinh viên hiểu rõ về kỹ thuật số, các mạch logic, và ứng dụng thực tiễn trong ngành điện tử công nghiệp.

1.2. Đối tượng và phương pháp giảng dạy

Đối tượng chính của giáo trình là sinh viên cao đẳng và trung cấp ngành điện tử công nghiệp. Phương pháp giảng dạy kết hợp lý thuyết và thực hành, giúp sinh viên áp dụng kiến thức vào thực tế.

II. Thách thức trong việc giảng dạy kỹ thuật xung số tại Đồng Tháp

Việc giảng dạy kỹ thuật xung số gặp nhiều thách thức, từ việc cập nhật kiến thức mới đến việc trang bị cơ sở vật chất cho sinh viên. Đặc biệt, sự phát triển nhanh chóng của công nghệ yêu cầu giáo viên và sinh viên phải liên tục học hỏi và thích ứng.

2.1. Thiếu hụt tài liệu và thiết bị thực hành

Nhiều giáo viên gặp khó khăn trong việc tìm kiếm tài liệu cập nhật và thiết bị thực hành phù hợp với chương trình giảng dạy hiện tại.

2.2. Khó khăn trong việc truyền đạt kiến thức

Giáo viên cần có phương pháp giảng dạy hiệu quả để giúp sinh viên tiếp thu kiến thức một cách dễ dàng, đặc biệt là các khái niệm phức tạp trong kỹ thuật số.

III. Phương pháp giảng dạy hiệu quả cho kỹ thuật xung số

Để nâng cao chất lượng giảng dạy, cần áp dụng các phương pháp giảng dạy hiện đại, kết hợp lý thuyết và thực hành. Việc sử dụng công nghệ thông tin trong giảng dạy cũng là một yếu tố quan trọng.

3.1. Sử dụng công nghệ thông tin trong giảng dạy

Việc áp dụng công nghệ thông tin giúp sinh viên dễ dàng tiếp cận tài liệu học tập và thực hành trên các phần mềm mô phỏng.

3.2. Tổ chức các buổi thực hành và thí nghiệm

Các buổi thực hành và thí nghiệm giúp sinh viên áp dụng lý thuyết vào thực tế, từ đó nâng cao kỹ năng và sự tự tin trong công việc.

IV. Ứng dụng thực tiễn của kỹ thuật xung số trong ngành điện tử

Kỹ thuật xung số có nhiều ứng dụng trong ngành điện tử, từ thiết kế mạch logic đến phát triển các thiết bị điện tử thông minh. Việc nắm vững kiến thức này giúp sinh viên có cơ hội việc làm cao hơn.

4.1. Thiết kế mạch logic và ứng dụng

Kỹ thuật xung số cho phép thiết kế các mạch logic phức tạp, phục vụ cho nhiều ứng dụng trong công nghiệp và đời sống.

4.2. Phát triển thiết bị điện tử thông minh

Sinh viên có thể áp dụng kiến thức về kỹ thuật xung số để phát triển các thiết bị điện tử thông minh, đáp ứng nhu cầu thị trường.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của kỹ thuật xung số

Kỹ thuật xung số sẽ tiếp tục phát triển và đóng vai trò quan trọng trong ngành điện tử công nghiệp. Việc cập nhật kiến thức và kỹ năng là cần thiết để đáp ứng yêu cầu của thị trường lao động.

5.1. Tầm quan trọng của việc học tập liên tục

Sinh viên cần có thái độ học tập nghiêm túc và chủ động trong việc cập nhật kiến thức mới để không bị lạc hậu.

5.2. Triển vọng nghề nghiệp trong ngành điện tử

Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, cơ hội việc làm trong ngành điện tử công nghiệp sẽ ngày càng mở rộng, đặc biệt là trong lĩnh vực kỹ thuật xung số.

Trích đoạn nội dung tài liệu

UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH ĐỒNG THÁP TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐỒNG THÁP GIÁO TRÌNH MÔN HỌC/MÔ ĐUN: KỸ THUẬT XUNG - SỐ NGÀNH, NGHỀ: ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG, TRUNG CẤP (Ban hành kèm theo Quyết định Số:257 /QĐ- TCĐNĐT ngày 13 tháng 7 năm 2017 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Nghề Đồng Tháp) Đồng Tháp, năm 2017 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 2 LỜI GIỚI THIỆU thu t số là một trong nh ng mô đun c sở của nghề Điện tử công nghiệp được biên soạn dựa theo chư ng trình khung đ y dựng và ban hành năm 20 7 của trường Cao đẳng nghề Đồng Tháp trước đ y dành cho nghề Điện tử công nghiệp hệ Cao đẳng và Trung cấp. Giáo trình được biên soạn làm tài liệu học t p, giảng dạy nên giáo trình đ được y dựng ở mức độ đ n giản và d hiểu, trong m i bài học đều có thí dụ và bài t p tư ng ứng để áp dụng và làm sáng t ph n l thuyết. hi biên soạn, nhóm biên soạn đ dựa trên kinh nghiệm thực tế giảng dạy, tham khảo đồng nghiệp, tham khảo các giáo trình hiện có và c p nh t nh ng kiến thức mới có liên quan để phù hợp với nội dung chư ng trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung được biên soạn gắn với nhu c u thực tế. Nội dung giáo trình được biên soạn với dung lượng thời gian đào tạo 90 giờ gồm có: Bài MĐ 4-01: Đại cư ng về k thu t số. Bài 2 MĐ 4-02: FLIP – FLOP. Bài 3 MĐ 4-03: Mạch đếm và thanh ghi. Bài 4 MĐ 4-04: Mạch logic MSI. Bài 5 MĐ 4-05: Họ vi mạch TTL – CMOS. Bài 6 MĐ 4-06: Bộ nhớ. Bài 7 MĐ 4-07: thu t ADC – DAC. Giáo trình cũng là tài liệu giảng dạy và tham khảo tốt cho các nghề Công nghệ k thu t Điện – Điện tử, Điện tử d n dụng, Điện công nghiệp. Mặc dù đ cố gắng t chức biên soạn để đáp ứng được mục tiêu đào tạo nhưng không tránh được nh ng thiếu sót. ất mong nh n được sự đóng góp kiến của các th y, cô, bạn đọc để nhóm biên soạn sẽ điều ch nh hoàn thiện h n. Đồng Tháp, ngày tháng 10 năm 2017 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên: Lâm Văn Vũ 2. Trần Thế Thông 3 MỤC LỤC Trang TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN . 1 LỜI GIỚI THIỆU . 4 BÀI 0 : ĐẠI CƯƠNG VỀ KỸ THUẬT SỐ .T ng quan về mạch tư ng tự và mạch số . Hệ thống số và mã số . Các c ng Logic c bản . Biểu thức Logic và mạch điện . Đại số Boole và định lý Demorgan . Đ n giản biểu thức logic . Giới thiệu một số IC số c bản: . 30 BÀI 02: FLIP –FLOP . FF R-S tác động theo xung lệnh . Flip - Flop với ngõ vào Preset và Clear . Tính toán, lắp ráp một số mạch ứng dụng c bản . 41 BÀI 03: MẠCH ĐẾM VÀ THANH GHI . Giới thiệu một số IC đếm và thanh ghi thông dụng . Tính toán, lắp ráp một số mạch ứng dụng c bản . 55 BÀI 04: MẠCH LOGIC MSI . Mạch ghép kênh . Mạch tách kênh . Giới thiệu một số IC mã hóa và giải mã thông dụng. Tính toán, lắp ráp một số mạch ứng dụng c bản . 75 BÀI 05: HỌ VI MẠCH TTL – CMOS . Cấu trúc và thông số c bản của TTL . Cấu trúc và thông số c bản của CMOS . Giao tiếp TTL và CMOS . Giao tiếp gi a mạch logic và tải công suất . Tính toán, lắp ráp một số mạch ứng dụng c bản . 99 BÀI 06: BỘ NHỚ . Mở rộng dung lượng bộ nhớ . Giới thiệu IC . 113 4 BÀI 07: KỸ THUẬT ADC – DAC . Mạch chuyển đ i số sang tư ng tự (DAC) . Mạch chuyển đ i tư ng tự sang số (ADC) . Giới thiệu IC . 129 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 136 5 GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: MÔ ĐUN KỸ THUẬT SỐ M mô đun: MH 13 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun:: -Vị trí: Mô đun được bố trí dạy sau khi học ong các môn c bản như linh kiện diện tử, đo lường điện – điện tử, điện tử tư ng tự, mạch điện tử c bản… -Tính chất của mô đun: Là mô đun k thu t c sở. - ngh a: thu t số là môn học c sở của ngành Ðiện – Ðiện tử và có vị trí khá quan trọng trong toàn bộ chư ng trình học của sinh viên và học sinh, nhằm cung cấp các kiến thức liên quan đến các phư ng pháp đ i số, các c ng logic, các mạch số. Công nghệ k thu t số đ và đang đóng vai trò quang trọng trong cuộc cách mạng khoa học k thu t và công nghệ. Ngày nay, công nghệ số được ứng dụng rộng r i và có mặt h u hết trong các thiết bị d n dụng đến thiết bị công nghiệp, đặc biệt trong các l nh vực thông tin liên lạc, phát thanh,. và k thu t số đ và đang được thay thế d n k thu t tư ng tự Mục tiêu của Mô đun: Sau khi học ong mô đun này học viên có năng lực -Về kiến thức: + Phát biểu khái niệm về k thu t số, các c ng logic c bản. í hiệu, nguyên lí hoạt động, bảng sự th t của các c ng lôgic. + Trình bày được cấu tao, nguyên l các mạch số thông dụng như: Mạch đếm, mạch đóng ngắt, mạch chuyển đ i, mạch ghi dịch, mạch điều khiển. - Về k năng: + Lắp ráp, kiểm tra được các mạch số c bản trên panel và trong thực tế. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: + èn luyện cho học sinh thái độ nghiêm túc, t m , chính ác trong học t p và trong thực hiện công việc. Nội dung của mô đun: Thời gian (giờ) Thực hành, Số Kiể Tên các bài trong mô đun Lý thí nghiệm, TT Tổng số m thuyết thảo luận, tra bài tập 1 Bài 1: Đại cương về kỹ thuật số 12 10 2 . T ng quan về mạch tư ng tự và mạch số 2. Hệ thống số và m số Thời gian:2 giờ 3. Các c ng logic c bản Thời gian:2 giờ 4. Biểu thức logic và mạch điện 5.Đại số bool và định l Demorgan Thời gian: ,5giờ 6. Đ n giản biểu thức logic Thời gian:2 giờ 7. Giới thiệu một số IC số c bản Thời gian: giờ 2 Bài 2: Flip - Flop 8 4 4 1. Flip - Flop R-S Thời gian: giờ 2. FF R-S tác động theo ung lệnh 3. Flip - Flop J -K Thời gian: giờ 6 4. Flip - Flop T Thời gian: giờ 5. Flip - Flop D Thời gian: giờ 6. Flip - Flop M-S Thời gian: giờ 7. Flip - Flop với ngõ vào Preset và Clear Thời gian: giờ 8. Tính toán, lắp ráp một số mạch ứng dụng c bản Thời gian:3giờ 3 Bài 3: Mạch đếm và thanh ghi 30 4 26 . Mạch đếm Thời gian: 9 giờ 2. Thanh ghi Thời gian:4 gi 3. Giới thiệu một số IC đếm và thanh ghi thông dụng Thời gian:2 giờ 4. Tính toán, lắp ráp một số mạch ứng dụng c bản Thời gian: 0giờ Kiểm tra 2 2 4 Bài 4: Mạch logic MSI 20 4 16 . Mạch m hóa Thời gian: 4giờ 2. Mạch giải m Thời gian: 4giờ 3. Mạch ghép kênh Thời gian:4 giờ 4. Mạch tách kênh Thời gian:4 giờ 5. Giới thiệu một số IC m hóa và giải m thông dụng Thời gian:2 giờ 6. Tính toán, lắp ráp một số mạch ứng dụng c bản Thời gian:7 giờ 5 Bài 5: Họ vi mạch TTL - CMOS 4 3 1 . Cấu trúc và thông số c bản của TTL Thời gian: 2 giờ 2. Cấu trúc và thông số c bản của CMOS Thời gian:2 giờ 3. Giao tiếp TTL và CMOS 4. Giao tiếp gi a mạch logic và tải công suất Thời gian:2 giờ 5. Tính toán, lắp ráp một số mạch ứng dụng c bản Thời gian:6 giờ 6 Bài 6: Bộ nhớ 4 3 1 1. ROM Thời gian: 3giờ 2. RAM Thời gian: 2giờ 3. Mở rộng dung lượng bộ nhớ Thời gian: 2giờ 4. Giới thiệu IC Thời gian: giờ 7 Bài 7: Kỹ thuật ADC - DAC 4 2 2 1 . Mạch chuyển đ i số - tư ng tự (DAC) Thời gian:3 giờ 2. Mạch chuyển đ i tư ng tự - số (ADC) Thời gian:3 giờ 3. Giới thiệu IC Kiểm tra 2 2 Thi kết thúc mô đun 4 4 7 Cộng 90 30 56 4 8 BÀI 01: ĐẠI CƯƠNG VỀ KỸ THUẬT SỐ Mã Bài: MĐ14- 01 Giới thiệu: Trong khoa học, công nghệ hay cuộc sống đời thường, ta thường uyên phải tiếp úc với số lượng. Số lượng có thể đo, quản l , ghi chép, tính toán nhằm giúp cho các ử l , ước đoán trở nên ít phức tạp h n. Mục tiêu: -Trình bày được các khái niệm c bản về mạch tư ng tự và mạch số. - Trình bày được cấu trúc của hệ thống số và m số. -Trình bày được cấu tạo, nguyên l hoạt động của các c ng logic c bản -Trình bày được các định lu t c bản về k thu t số, các biểu thức toán học của số - Chủ động, sáng tạo và đảm bảo trong quá trình học t p Nội dung 1.Tổng quan về mạch tương tự và mạch số 1.1 Định nghĩa -Tín hiệu Tín hiệu là biến thiên của biên độ, thường là điện áp hay dòng điện theo thời gian. Đường biểu di n của tín hiệu là dạng sóng - Tín hiệu tương tự ( hình 4.1) Tín hiệu tư ng tự là tín hiệu có biên độ liên tục theo thời gian. Trong thực tế các đại lượng v t l như v n tốc, nhiệt độ môi trường, tiếng nói…đều là tín hiệu tư ng tự.1 Trong k thu t điện tử mạch tư ng tự là mạch ử l các tín hiệu tư ng tự có dạng như hình vẽ có ngh a là trong cùng một khoảng thời gian ác định mạch phải ử l n mức tín hiệu khác nhau - Tín hiệu số ( hình 4.2 ) Tín hiệu số là tín hiệu có biên độ gián đoạn theo thời gian. Biên độ ch có hai mức như hình vẽ, mức ( ) đại diện cho biên độ cao, mức (0) đại diện cho biên độ thấp.