BÀI 22. MỘT SỐ MẠCH XỬ LÍ TÍN HIỆU TRONG ĐIỆN TỬ SỐ
PHẦN I. CÁC CÂU HỎI TRONG SGK
KHỞI ĐỘNG
CH: Quan sát Hình 22.1 và cho biết khi so sánh hai số nhị phân A và B (1 bit) thì có những khả năng nào xảy ra?
KHÁM PHÁ
CH: Quan sát Hình 22.5, em hãy cho biết: Đèn tín hiệu giao thồng thường thực hiện đếm tiến hay đếm lùi?
LUYỆN TẬP
CH: Xây dựng bộ đếm nhị phân ba bit sử dụng Flip-Flop D. Vẽ mạch, giải thích nguyên lí hoạt động, lập bảng chân lí và trình bày giản đồ thời gian của bộ đếm.
VẬN DỤNG
CH: Em hãy cho biết đồng hồ hiển thị trên cây xăng hoạt động dựa trên bộ so sánh, bộ đếm hay cả hai.
PHẦN I. CÁC CÂU HỎI TRONG SGK
KHỞI ĐỘNG CH: Quan sát Hình 22.1 và cho biết khi so sánh hai số nhị phân A và B (1 bit) thì có những khả năng nào xảy ra?
Khi so sánh hai số nhị phân A và B (1 bit), sẽ có ba khả năng xảy ra:
A lớn hơn B (A > B).
A bằng B (A = B).
A nhỏ hơn B (A < B).
Kết quả so sánh thường được biểu diễn bằng các tín hiệu logic đầu ra tương ứng với từng trường hợp.
KHÁM PHÁ CH: Quan sát Hình 22.5, em hãy cho biết: Đèn tín hiệu giao thông thường thực hiện đếm tiến hay đếm lùi?
Đèn tín hiệu giao thông thường thực hiện đếm lùi. Điều này được thể hiện rõ qua các con số đếm ngược hiển thị trên bảng tín hiệu để báo cho người tham gia giao thông biết thời gian còn lại trước khi chuyển đổi tín hiệu. Đếm lùi giúp đảm bảo quá trình điều tiết giao thông diễn ra mượt mà và người tham gia giao thông có thể chuẩn bị tốt hơn.
LUYỆN TẬP CH: Xây dựng bộ đếm nhị phân ba bit sử dụng Flip-Flop D. Vẽ mạch, giải thích nguyên lí hoạt động, lập bảng chân lí và trình bày giản đồ thời gian của bộ đếm.
Vẽ mạch: Bộ đếm nhị phân ba bit sử dụng ba Flip-Flop D được kết nối tuần tự. Đầu ra của mỗi Flip-Flop được sử dụng làm đầu vào xung nhịp cho Flip-Flop tiếp theo. Đầu ra của Flip-Flop đầu tiên là bit Q0Q_0, Flip-Flop thứ hai là bit Q1Q_1, và Flip-Flop thứ ba là bit Q2Q_2.
Nguyên lí hoạt động:
Bộ đếm nhị phân hoạt động dựa trên các xung nhịp đầu vào.
Flip-Flop D có đầu ra QQ thay đổi trạng thái (0 hoặc 1) mỗi khi nhận được một xung nhịp, và trạng thái này được duy trì cho đến khi có xung nhịp tiếp theo.
Bộ đếm ba bit có thể đếm từ 000000 đến 111111 (0 đến 7 trong hệ thập phân), sau đó quay trở lại 000000.
Bảng chân lí:
Xung nhịp
Q2Q_2
Q1Q_1
Q0Q_0
0
0
0
0
1
0
0
1
2
0
1
0
3
0
1
1
4
1
0
0
5
1
0
1
6
1
1
0
7
1
1
1
Giản đồ thời gian: Giản đồ thời gian biểu diễn sự thay đổi trạng thái của Q2Q_2, Q1Q_1, Q0Q_0 theo từng xung nhịp. Bit Q0Q_0 thay đổi trạng thái sau mỗi xung nhịp, Q1Q_1 thay đổi sau mỗi hai xung nhịp, và Q2Q_2 thay đổi sau mỗi bốn xung nhịp.
VẬN DỤNG CH: Em hãy cho biết đồng hồ hiển thị trên cây xăng hoạt động dựa trên bộ so sánh, bộ đếm hay cả hai.
Đồng hồ hiển thị trên cây xăng hoạt động dựa trên cả bộ so sánh và bộ đếm.
Bộ đếm: Theo dõi và đếm số xung tín hiệu từ cảm biến lưu lượng nhiên liệu để tính toán lượng xăng/dầu đã cung cấp.
Bộ so sánh: So sánh lượng nhiên liệu đã bơm với giá trị cài đặt trước (nếu có) để tự động ngắt khi đạt đủ lượng yêu cầu.
Sự kết hợp này đảm bảo hệ thống hoạt động chính xác, hiển thị đúng lượng nhiên liệu và giá tiền, đồng thời tự động hóa quá trình bơm nhiên liệu.
