Bài 22. Mạch xử lý tín hiệu trong điện tử số trang 109, 110, 111 Công nghệ 12 Cánh diều: Mạch xử lí tín hiệu số ở Hình 22.1 sử dụng các cổng logic nào? Tín hiệu ở đầu ra là...

Câu hỏi trang 109 Mở đầu (MĐ)

Mạch xử lý tín hiệu số ở Hình 22.1 sử dụng các cổng logic nào? Tín hiệu ở đầu ra là loại tín hiệu gì?

Hướng dẫn giải :

Quan sát Hình 22.1.

Lời giải chi tiết :

Sử dụng các cổng AND, NOT, OR, AND.

Tín hiệu ở đầu ra Q dạng bit 0 và 1.

Câu hỏi trang 110 Hệ thống kiến thức

Chức năng của mạch so sánh tín hiệu số là gì?

Hướng dẫn giải :

Vận dụng kiến thức về mạch tổ hợp.

Lời giải chi tiết :

Mạch so sánh xử lý tín hiệu số có đầu ra phụ thuộc vào tổ hợp các trạng thái của đầu vào.

Câu hỏi trang 110 Hệ thống kiến thức

Trên mạch so sánh Hình 22.2, nếu A=0 và B=0 thì đầu ra của cổng logic C có kết quả như thế nào?

Hướng dẫn giải :

Quan sát Hình 22.2.

Lời giải chi tiết :

Đầu C có kết quả là 0.

Câu hỏi trang 111 Hệ thống kiến thức

Nguyên lý hoạt động của mạch đếm tín hiệu số 4 bit sử dụng phần tử nhớ D flip-flop.

Hướng dẫn giải :

Vận dụng kiến thức về mạch dãy.

Lời giải chi tiết :

Flip-flop D là phân tử điện tử hoạt động với hai trạng thái đặt và xoá, thường được biểu diễn tương ứng là giá trị 1 và 0. Flip-flop D có hai đầu vào, bao gồm đâu vào dữ liệu D và đâu vào xung nhịp CLK, hai đâu ra Q và Q .Hoạt động của flip-flop D được mô tả trên bảng chân lý (Bảng 22.2) và giản đồ thời gian .Trong đó, đâu ra Q phụ thuộc vào dữ liệu ở đầu vào D và xung nhịp CLK, cụ thể Q thay đổi trạng thái theo D khi CLK chuyển từ 0 sang 1.

Câu hỏi trang 111 Luyện tập (LT)

Lập bảng chân lý của mạch so sánh Hình 22.7 và viết phương trình logic của các tín hiệu đầu ra C,D,E.

Hướng dẫn giải :

Vận dụng kiến thức về mạch xử lí.

Lời giải chi tiết :

Bảng chân lý của mạch

Câu hỏi trang 111 Luyện tập (LT)

Mạch đếm Hình 22.5 có giá trị đầu ra Q của từng flip-flop ở chu kỳ xung nhịp thứ 5-6-7 là gì? Giá trị số đếm thập phân tương ứng tại thời điểm đó lần lượt là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải :

Vận dụng kiến thức về mạch xử lí.

Lời giải chi tiết :

Mạch đếm Hình 22.5 sử dụng 4 flip-flop D được kết nối theo cấu trúc đếm thập phân. Mỗi flip-flop có giá trị đầu ra Q biểu thị trạng thái của nó (1 hoặc 0). Khi có xung nhịp CLK tác động, giá trị Q của flip-flop sẽ thay đổi theo quy tắc sau:

• Flip-flop Q0: Thay đổi trạng thái khi CLK lên cao và giữ nguyên khi CLK xuống thấp.
• Flip-flop Q1: Thay đổi trạng thái khi Q0 chuyển từ 0 sang 1 và giữ nguyên khi Q0 chuyển từ 1 sang 0.
• Flip-flop Q2: Thay đổi trạng thái khi Q1 chuyển từ 0 sang 1 và giữ nguyên khi Q1 chuyển từ 1 sang 0.
• Flip-flop Q3: Thay đổi trạng thái khi Q2 chuyển từ 0 sang 1 và giữ nguyên khi Q2 chuyển từ 1 sang 0.

Xác định giá trị đầu ra Q và số đếm thập phân:

Chu kỳ xung nhịp thứ 5:

• CLK = 1
• Q0 = 1 (do CLK lên cao lần đầu tiên)
• Q1 = 0 (giữ nguyên giá trị ban đầu)
• Q2 = 0 (giữ nguyên giá trị ban đầu)
• Q3 = 0 (giữ nguyên giá trị ban đầu)

Giá trị số đếm thập phân: 0000 (0)

Chu kỳ xung nhịp thứ 6:

• CLK = 1
• Q0 = 1 (giữ nguyên giá trị)
• Q1 = 1 (thay đổi trạng thái do Q0 chuyển từ 0 sang 1)
• Q2 = 0 (giữ nguyên giá trị)
• Q3 = 0 (giữ nguyên giá trị)

Giá trị số đếm thập phân: 0001 (1)

Chu kỳ xung nhịp thứ 7:

• CLK = 1
• Q0 = 1 (giữ nguyên giá trị)
• Q1 = 1 (giữ nguyên giá trị)
• Q2 = 1 (thay đổi trạng thái do Q1 chuyển từ 0 sang 1)
• Q3 = 0 (giữ nguyên giá trị)

Giá trị số đếm thập phân: 0010 (2)

Câu hỏi trang 111 Vận dụng (VD)

Tìm hiểu ứng dụng của mạch xử lý tín hiệu số xung quanh em.

Hướng dẫn giải :

Vận dụng kiến thức bản thân.

Lời giải chi tiết :

Mạch đếm dùng trong đồng hồ điện tử, máy giặt,…

Mạch so sánh dùng trong khóa điện tử, điều khiển điều hòa,…