مجموعه شماره 2 «ديجيتال
پايه مدل
MK7502»
هدف از ارائه اين مجموعه آموزش علم ديجيتال پايه به
عنوان اولين گام براي ورود به دنياي سختافزارهاي
پيشرفته نظير ميكروكنترلرها، حافظهها و پردازشگرها
بوده است.
در اين مجموعه با تكيه بر مباحث تئوري رياضي و ارائه
مثالهاي عملي سعي گرديده تا علاقهمندان به طراحي
بتوانند با طرز كار آيسيهاي پايه نظير گيتهاي
منطقي، حافظههاي تكبيتي، شمارندهها، تقسيمكنندهها،
جمعكنندها و غيره عملاً آشنا شده و در پايان
بتوانند طراحي برخي از مدارات ساده را انجام دهند.
در متن زير خلاصهاي از آنچه را كه در اين مجموعه
مطالعه نموده و خواهيد آموخت ارائه شده است.
در بخش اول مبناهاي رياضي و كاربرد آن براي ارتباط
بين سختافزارها به زباني ساده تشريح گرديده است.
مبناهاي رياضي بررسي شده عبارتند از: مبناي10،
مبناي2، تبديل اعداد از مبنايي به مبناي ديگر، چهار
عمل اصلي جمع و تفريق، تقسيم و ضرب در هر مبنا كه
علاوه بر آن تعريف كد، طرز ساختن جدول درستي و نمايش
اعداد باينري به كمك چند LED
را خواهيد آموخت.
در بخش دوم با طرز كار وسيلهاي به نام برد برد آشنا
خواهيد شد.
اين وسيله براي بينيازشدن
از لحيمكاري و ساختن فيبر مدار چاپي در هر آزمايش
به كار گرفته شده است كه طراحان عموماً براي آزمايش
اوليه مدار طراحي شده خود از آن استفاده نمود و پس
از درست كاركردن مدار، اقدام به ساخت فيبر مدار چاپي
مينمايند.
در شكل زير برد برد ارائه شده در مجوعه را ملاحظه ميكنيد.
در پايان مطالب اين بخش طرز خواندن شماره چاپ شده بر
روي آيسي را مطالعه خواهيد نمود.
در بخش دوم به عنوان اولين گام عملي با «گيت بافر»
آشنا خواهيد شد.
گيتهاي منطقي پايه نظير گيت بافر، گيت AND و نظاير
آن به كمك جدول درستي، مدار كليدي و مدار
ترانزيستوري تشريح گرديدهاند كه به مرور و در
گامهاي بعدي به خاطر پيچيده شدن ساختار داخلي آيسي
تنها از جدول درستي و يا جدول كار آيسي براي تشريح
مدارات استفاده خواهد شد.
در پايان اين بخش چند آزمايش عملي را با آيسي شماره 4050
كه از خانواده آيسيهاي نوع CMOS ميباشد را انجام
خواهيد داد.
علت استفاده از آيسي نوع CMOS ولتاژ كار مناسب اين
نوع با ولتاژي بين
5/3 ولت تا 18ولت است كه علاقمندان ميتوانند با در
دست داشتن هر نوع آداپتور بين ولتاژهاي ذكر شده،
آزمايشات را انجام دهند.
در بخش چهارم گيت معكوسكننده ساده يا NOT
معمولي و NOT بهينه شده كه با نام NOT ا
شميت تريگر خوانده ميشود آشنا شده و عملاً و به كمك
اين دو نوع گيت طرز ساختن يك نوسانساز را مورد
بررسي قرار خواهيد داد. آيسيهاي معرفي شده در اين
بخش عبارتند از 4049 به عنوان
NOT معمولي و 40098 به عنوان
NOT نوع تري استيت
(3state) و 4584 به عنوان
NOT نوع اشميت تريگر.
در بخش پنجم طرز كار گيت
OR به عنوان
«يا» منطقي و همچنين ساخت گيت
NOR به كمك تركيب كردن يك گيت
OR با يك گيت NOTرا آموخته و مدارات و آزمايشهاي
عملي مربوط به اين بخش را بررسي خواهيد نمود.
آيسي معرفي شده در اين بخش آيسي شماره 4071
ميباشد كه نمونهاي از مدار آزمايش شده در اين بخش
را در شكل زير ملاحظه مينماييد.
در اين آزمايش به كمك سوييچهاي دو حالته
sa و sb ميتوانيد ولتاژ وروديهاي يك گيت OR را
مطابق جدول صحت اين گيت تغيير داده و عكسالعمل گيت
را در خروجي و با كمك LED ملاحظه نماييد.
در بخش ششم با طرز كار گيت AND
به عنوان «و» منطقي و ساختن گيت
NAND آشنا شده و مدارات مربوطه را مورد بررسي قرار
خواهيد داد. گيتNAND نيز در دو نوع معمولي واشميت
تريگر به بازار ارائه گرديده است كه هر دو مورد و
تفاوتهاي آنها در اين بخش بررسي شده است. آيسيهاي
معرفي شده در اين بخش عبارتند از 4081 و 4093. از
مدارهاي عملي جالب اين بخش ميتوان به ساخت مدار
«صداي زنگ تلفن» اشاره كرد. در پايان اين بخش مطالب
كوتاهي در رابطه با جبر بول و مدارات تركيبي و
همچنين خلاصهاي از آنچه را كه تاكنون آموختهايد
مطالعه خواهيد كرد.
در بخش هفتم با ساختمان گيت «يا –
انحصاری» و طرز ساخت آن به
كمك گيتهاي پايه قبلي آشنا
شده و آزمايشات مربوطه را انجام خواهيد داد. پس از
آن گيت سوييچ ديجيتالي را مورد بررسي قرار خواهيد
داد. آيسيهاي معرفي شده در اين بخش عبارتند از 4030
به عنوان گيت EX-OR و 4016 به عنوان گيت سوييچ قابل
كنترل. در شكل زير شماي قطعه EX-OR و جدول درستي
آنرا ملاحظه مينماييد.
در بخش هشتم طرز ساخت گيت فليپ فلاپ به كمك گيتهاي
قبلي را آموخته و انواع فليپ فلاپها و مراحل بهينهسازي
اين گيت و ساخت گيتهاي فليپ فلاپ Master-Slave و
فليپ فلاپ نوع D و غيره آشنا خواهيد شد.
در اين بخش گيت فليپ فلاپ كه پايه اصلي ساخت مدارات
حافظه، شيفت رجيستر، شمارنده و تقسيمكننده ميباشد
به طور مشروح و كامل مورد بررسي قرار گرفته و
آزمايشها و مدارات عملي مناسبي را به خود اختصاص
داده است. آيسيهاي بررسي شده در اين بخش عبارتند
از 4013 به عنوان گيت فليپ فلاپ نوع D و 4015 به
عنوان يك شيفت رجيستر 8تايي. از مدارات جالب اين بخش
ميتوان به شرح ايجاد نويزهاي كليدهاي معمولي و روش
از بين بردن آن (مدار
debounce) اشاره نمود كه در شكل زير مدار آن را
ملاحظه مينماييد.
در پايان اين بخش نكاتي را درباره انتقال اطلاعات و
روشهاي انتقال اطلاعات به صورت موازي و سري بررسي
نموده و علاوه بر آن مطالبي درباره سون سگمنت و راهانداز
آن به عنوان نمايشدهنده
ارقام و مطالب جديدي درباره ديكدرهاي رقمي مطالعه
خواهيد كرد.
در قسمت عملي اين بخش نيز با يك شمارنده دهتايي و
آيسي 4017
آشنا شده و آزمايشات مربوطه را انجام خواهيد داد.
در بخش نهم با چند شمارنده باينري آ
شنا خواهيد شد.
در اين قسمت آيسيهاي
4516 به عنوان شمارنده قابل
برنامهريزي ساده و همچنين شمارنده
4020 مورد بررسي قرار گرفته و آزمايشاتي در اين
زمينه ارائه گرديده است.
مطالب پاياني اين بخش شامل آشنايي و كار با جمعكننده
4008، مولتيپكسر 4512، مقايسهكننده
رقمي شماره 4063 و همچنين راهانداز سونسگمنت به
شماره
4311 است كه در شكل زير ارقام نمايش داده شده به كمك
اين آيسي و همچنين ترتيب پايههاي آيسي ترسيم
گرديده است.
در دهمين بخش از اين مجموعه
كلياتي را در رابطه با نحوه اتصال آيسيهاي
CMOS و T.T.L به يكديگر، معرفي چند آيسي نظير
4050 به عنوان واسطه اتصال
CMOS و T.T.L ،مبدلهاي آنالوگ به ديجيتال، شمارندههاي
قابل برنامه ريزي ومعرفي چند كتاب را مطالعه نموده و
در بخش پاياني، مدار V.C.O آيسي شماره 4046 را
بررسي و آزمايشات ارائه شده را انجام خواهيد داد.
در قسمت پاياني مطالبي درباره آيسيهاي تثبيتكننده
شماره 78xx و 79xx، مجموعه كليدهاي ماتريس و عمل
مولتي پلكس كردن نمايش اعداد براي نمايشدهندههاي
چند رقمي را مطالعه خواهيد كرد.
در بخش يازدهم اين مجموعه 5عدد كيت ارائه شده به
همراه اين مجموعه بررسي گرديده و با مونتاژ قطعات
مربوط به اين كيتها ميتوانيد آنچه را كه تاكنون در
اين مجموعه آموختهايد در يك دستگاه ملاحظه نماييد.
كيتهاي ارائه شده عبارتند از:

1- فيبر شماره
MK7502A شامل دو نوع نوسانسازي ساده و تركيبي
بوده كه براي ايجاد پالسهاي خاصي زمانبندي شده است.
علاوه بر آن در اين فيبر ميتوان به كمك فشردن يك
كليد يك پالس ساعت تميز و بدون نويز را براي ارسال
به دستگاههاي مختلف ايجاد كرد. در شكل روبرو نقشه
مونتاژ قطعات اين فيبر ارائه شده است.

2- فيبر شماره
MK7502B شامل دو
IC براي مقايسه دو رقم
8 بيتي طراحي شده است. به هنگام برابر بودن
دو عدد 8بيتي(يك بايتي)
خروجي مدار فعال شده و از آن ميتوان براي تحريك
مدارات بعدي استفاده نمود. در شكل روبرو نقشه فيبر
را ملاحظه ميكنيد.

3- فيبر شماره
MK7502C شامل دو عدد شمارنده صفر تا 99 ميباشد كه
در يك سمت اعداد به طور دستي و با فشار يك كليد
افزايش يافته و در شمارنده بعدي عمل شمارش با پالسهاي
كنترل شده از طريق يك دستگاه ديگر انجام ميپذيرد.
نقشه مونتاژ اين فيبر در شكل روبرو ترسيم شده است.

4- فيبر شماره MK7502D براي نمايش دو رقم ديجيتالي
طراحي شده است. در اين مجموعه براي ساختن دستگاه
ارائه شده در آخر جزوه آموزشي از اين فيبر دو عدد در
نظر گرفته شده است. چنانچه در دستگاههاي ديگر نياز
به ديدن اعداد و ارقام ديجيتالي باشد، ميتوان از
اين دو كيت كمك گرفت. در شكل روبرو نقشه مونتاژ يكي
از كيتها ترسيم شده است.
|