วงจรถอดรหัสและวงจรเข ารห ัส · บทที่ 2...

บทท 2 วงจรถอดรหสและวงจรเขารหส

ไอซดจตอลทมใชเปนครงแรก จดทาเปนไอซลอจกเกต เชน แอนดเกต ออรเกต เปนตน เมอตองการถอดรหสสญญาณดจตอลใหไดตามทตองการ จะตองนาไอซลอจกเกตมาตอเปนวงจรบนแผน วงจรพมพ ตอมาบรษทผผลตไดคดคนวธการทจะนาวงจรมาบรรจลงในไอซ เพอใหทางานตามฟงกชนทตองการ เรยกวงจรไอซในลกษณะนวา วงจรลอจกเชงจดหม มวงจรตวอยาง เชน วงจรถอดรหส วงจรเขารหส วงจรมลตเพลกเซอร วงจรดมลตเพลกเซอร วงจรแปลงรหส วงจรเปรยบเทยบ และวงจรกาเนดภาวะสมมล เปนตน ในบทเรยนนจะกลาวถงวงจรลอจกเชงจดหม 2 วงจร คอ วงจรถอดรหสและวงจรเขารหส

วงจรถอดรหส การถอดรหส คอ การแปลงรหสทอยในรปของเลขฐานสอง ใหอยในรปแบบทเขาใจได หรอเปนกระบวนการตรงกนขามกบการเขารหส การแปลงรหสเลขฐานสอง ตองใชวงจรถอดรหสทตอบสนองตอรหสทปอนเขาทางอนพตตามทตองการและกาจดรหสทไมตองการ วงจรถอดรหสพนฐาน ในรปท 2.1 (ก) เปนวงจรถอดรหสทประกอบดวย แอนดเกต และอนเวอรเตอร 2 ตว ในการทางานของวงจร ใหพจารณาจากตารางการทางาน จะเหนไดวา เมออนพต A B และ C มลอจกเปน 1 0 0 ตามลาดบ จะไดเอาตพตเปนลอจก 1 แสดงวา วงจรนใชถอดรหส 1 0 0 มเอาตพตเพยงขาเดยว ในรปท 2.1 (ข) เปนวงจรถอดรหสทมหลายเอาตพต ประกอบดวย แอนดเกต 4 ตว และอนเวอรเตอร 2 ตว การทางานของวงจรถอดรหสแบบน เมอมการปอนลอจกเขาทอนพต จะทาใหเอาตพตเพยงขาเดยวเปนลอจก 1 ดในตารางการทางาน จะเหนไดวา อนพตทปอนเขาเปนเลขฐานสอง เมอถอดรหสจะมคาตรงกบเลขฐานสบ เชน อนพต A และ B เปน 002 จะไดเอาตพต 0 เปนลอจก 1 เพราะเมอปอนอนพต A และ B เปน 0 ผานอนเวอรเตอรไดเปนลอจก 1 ปอนเขาแอนดเกตตวท 0 จงไดเอาตพตเปนลอจก 1 สวนเอาตพตของแอนดเกตตวอนเปนลอจก 0 ทงหมด ถาปอนอนพต A และ B เปน 01 10 และ 11 จะไดเอาตพตของแอนดเกตเปนลอจก 1 ทแอนดเกตตวท 1 2 และ 3 ตามลาดบ เมอนาไดโอดเปลงแสงมาตอทเอาตพตของแอนดเกต จะแสดงการทางานของวงจรถอดรหสเลขฐานสองเปนเลขฐานสบ

82 บทท 2 วงจรถอดรหสและวงจรเขารหส ดจตอลอเลกทรอนกส 2

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

A

B

C

Y

ตารางการทางาน

C B A Y0 0 0 00 0 1 10 1 0 00 1 1 01 0 0 01 0 1 01 1 0 01 1 1 0

A

BA B

A

B

0

1

2

3

เอาตพต0

เอาตพต1

เอาตพต2

เอาตพต3

อนพต เอาตพตA B 0 1 2 30 0 1 0 0 00 1 0 1 0 01 0 0 0 1 01 1 0 0 0 1

แอนดเกต : ถาอนพตขาหนงเปนลอจก 0 จะใหเอาตพตเปนลอจก 0

(ก) 1 เอาตพต (ข) 4 เอาตพต

รปท 2.1 วงจรถอดรหสพนฐาน วงจรถอดรหสเลขฐานสบ วงจรถอดรหสทมใชแพรหลาย คอ วงจรถอดรหสเลขฐานสองเปนเลขฐานสบ โดยจดทาเปนไอซถอดรหสเบอร 7442 มขอมลตามรปท 2.2 เปนวงจรถอดรหสทมอนพตขนาด 4 บต สามารถปอนขอมลอนพตได 16 รปแบบ โดยเรมจาก 00002 (0) ถง 10012 (9) ดในตารางการทางาน ตามรปท 2.2

ดจตอลอเลกทรอนกส 2 บทท 2 วงจรถอดรหสและวงจรเขารหส 83

ไอซ : SN74LS42-วงจรถอดรหสบซดเปนเลขฐานสบสญลกษณลอจก

0123456

GND

VCCABCD987

45678

9 10 11 12 131415161718

192012323

NC45

BCNCD9

NC6GN

D 7 8

1 V CC

ANC0

ดานบน

1

2

4

8

B

C

D

A(15)

(14)

(13)

(12)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

BCD/DEC(1)

(2)

(3)

(4)(5)

(6)

(7)

(9)

(10)

(11)

01

2

3

4

5

6

7

89

ตวเลขในวงเลบบอกตาแหนงขา

สญลกษณ รปสามเหลยมทเอาตพตแสดงวาเอาตพตเปนลอจก 0 เมอถกกระตน


เลข

0123456789

LLLLLLLLHHHHHHHH

D CLLLLHLLLHHHHHHHH

LLHHLLLLHHHHHHHH

B ALHLHLHLHLHLHLHLH

LHHHHHHHHHHHHHHH

HLHHHHHHHHHHHHHH

HHLHHHHHHHHHHHHH

HHHLHHHHHHHHHHHH

HHHHLHHHHHHHHHHH

HHHHHLHHHHHHHHHH

HHHHHHLHHHHHHHHH

HHHHHHHLHHHHHHHH

HHHHHHHHLHHHHHHH

HHHHHHHHHLHHHHHH

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9เอาตพตเลขฐานสบ

H = ลอจก 1 L = ลอจก 0

ไมแน

นอน

อนพตบซด

อนพต A

อนพต B

อนพต C

อนพต D

เอาตพต 0










วงจร

12345678 9

10111213141516

รปท 2.2 แผนขอมลไอซถอดรหส 7442

ทมา http://www.alldatasheet.com : 12 ม.ค. 2548) ( ตวอยางท 2.1 เมอปอนอนพตเปน 11002 เขาไอซ 7442 เอาตพตขาใดจะเปนลอจก 0 (ถกกระตน) วธทา ดตารางการทางานในรปท 2.2 จะเหนไดวา เมออนพตเปน 11002 หรอ HHLL (1210) จะไมมขาใดเปนลอจก 0 (ไมถกกระตน)


http://www.alldatasheet.com/



บทประยกต วงจรแปลงรหสบซดเปนเลขฐานสบทมวงจรนบ ในรปท 2.3 เปนการตอวงจรถอดรหส 7442 กบวงจรนบสบทใชไอซ 7490 เมอมสญญาณ

นาฬกาปอนเขาทขา 14 ของไอซ 7490 จะมการนบเลขฐานสองสงออกทเอาตพต แลวไปตอเขากบอนพตของ 7442 ทาใหไดโอดเปลงแสงทเอาตพตของ 7442 ตดสวางตามคาการนบเปน 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 และ 1001 แลวกลบไปทจดเรมตน 0000 และนบตอไปโดยเพมคาการนบทละหนง ไดโอดเปลงแสงทเอาตพตไอซ 7442 จะตดสวางเมอเอาตพตเปนลอจก 0

+5 V

Ω1 R

220 +5 V

(16)(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(10)

(11)

(9)

(7)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

(8)

(15)

(14)

(13)

(12)

A

B

C

D

(12)

(9)

(8)

(11)

(1)

(10)(7)(6)(3)

(14)

(2)

+5 V

(5)

อนพตสญญาณนาฬกา

7490วงจรนบสบ

7442วงจรถอดรหสบซดเปนเลขฐานสบ

รปท 2.3 วงจรแปลงรหสบซดเปนเลขฐานสบทมวงจรนบ


ตวอยางท 2.2 เมอนาวงจรในรปท 2.3 ไปตอทดสอบการทางาน พบวาเมอกดสวตช จายไฟใหกบวงจรแลวปรากฏวา ไดโอดเปลงแสงไมตดสวางตามลาดบ จะมขนตอนในการแกไขอยางไรบาง วธทา ใหตรวจหาขอบกพรองตามขนตอนตอไปน

1. ตรวจแรงดนไฟฟา +5 V ทปอนเขาไอซ 7490 7442 และขาแอโนดของไดโอด เปลงแสง โดยใชลอจกโปรบ 2. ตรวจสอบขาไอซทตอลงกราวดดวยลอจกโปรบ 3. ตรวจสอบสญญาณนาฬกาทปอนเขามา 14 ของไอซ 7490 โดยใชลอจกโปรบ อาจจะใช

สวตชลอจกหรอพลซเซอร ในการทดสอบวงจรนบ 4. แยกวงจรออกเปน 2 สวน คอ สวนทเปนวงจรถอดรหสกบสวนทเปนวงจรนบ แลว

ตรวจสอบการทางานแตละสวน 5. หาขอบกพรองใหไดวา ขอบกพรองเกดจากตวไอซ หรอภายนอกตวไอซ

สญลกษณลอจก

BIN/DEC

1

2

4

8

A

B

C

D

(23)

(22)

(21)

(20)

(18)

(19)1G

2GEN&

0123456789

101112131415 15

14131211109876543210(1)

(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)

บอกฟงกชนการทางาน

กระตนใหไอซทางานดวยลอจก 0

อปกรณ : SN74154 -วงจรถอดรหส 4 เสนเปน 16 เสน

01

23

45

678

910

11

12

1314

15

1G2G

A

B

C

D

อนพต

เอาตพต

วงจร

รปท 2.4 แผนขอมลไอซถอดรหส 74154

(ทมา http://www.alldatasheet.com : 12 ม.ค. 2548)





LLLLLLLLLLLLLLLLHLH

LLLLLLLLHHHHHHHHXXX

D CLLLLHLLLHHHHHHHHXXX

LLHHLLLLHHHHHHHHXXX

B ALHLHLHLHLHLHLHLHXXX

LHHHHHHHHHHHHHHHHHH

HLHHHHHHHHHHHHHHHHH

HHLHHHHHHHHHHHHHHHH

HHHLHHHHHHHHHHHHHHH

HHHHLHHHHHHHHHHHHHH

HHHHHLHHHHHHHHHHHHH

HHHHHHLHHHHHHHHHHHH

HHHHHHHLHHHHHHHHHHH

HHHHHHHHLHHHHHHHHHH

HHHHHHHHHLHHHHHHHHH

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9เอาตพต


อนพต

HHHHHHHHHHLHHHHHHHH

HHHHHHHHHHHLHHHHHHH

HHHHHHHHHHHHLHHHHHH

HHHHHHHHHHHHHLHHHHH

HHHHHHHHHHHHHHLHHHH

HHHHHHHHHHHHHHHLHHH

10 11 12 13 14 151G 2GLLLLLLLLLLLLLLLLLHH

X= ลอจก 1 หรอ ลอจก 0

VC CABCD

1G2G15

14131211

0123456789

10GND

1

12 13

24ดานบน

รปท 2.4 (ตอ)

วงจรถอดรหสเลขฐานสบหก วงจรถอดรหสเลขฐานสบหก เปนวงจรทใชเลอกเอาตพต 1 ใน 16 โดยใชขอมลปอนเขาทอนพต 4 ขา ไอซทใชถอดรหสเลขฐานสบหก คอ เบอร 74154 มแผนขอมลแสดงในรปท 2.4 การทางานของไอซถอดรหส จะปอนลอจกเขาทอนพตได 16 รปแบบ (0000 – 1111) แลวปอนลอจก 0 เขาทขาอเนเบล ( ) ขาเอาตพตทถกเลอกจะเปน ลอจก 0 (L) ดในตารางการทางาน รปท 2.4 1G 2G บทประยกต วงจรไฟกระพรบเดนหนา / ถอยหลง วงจรไฟกระพรบ ประกอบดวยไดโอดเปลงแสง 16 ตว ตอกบเอาตพตของวงจรถอดรหส 74154 และมไอซ 74193 เปนวงจรนบขนและนบลง ตอเปนวงจรตามรปท 2.5 มแนนดเกต 4 ตว ควบคมการนบขน / นบลง การทางานเรมจาก แนนดเกต B สมมตใหขา 5 มลอจกเปน 1 และแนนดเกต A ขา 1 เปนลอจก 0 ทงสองขาจะมลอจกตรงกนขามในชองทแนนดเกต B ขา 5 เปนลอจก 1 สญญาณนาฬกาจากขา 4 จะปรากฏทขาอนพต COUNT UP ของวงจรนบ ทาใหมการนบขนทละหนง (0000 0001 0010 ไปถง 1111) คาการนบทเอาตพตของวงจรนบจะตอกบขาอนพตของวงจร


1 74004

(8) (9)

(10) Ω330

+5 V (12)

(13)(11)

1 74004

1 74004

1 74004

+5 V

+5 V

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 (12)

(18)

(19)(23)(22)(21)(20)

(7) (6) (2) (3)(8)(14)(16)

(4) (5)

ABCD

ABCD74193 Up/Down Counter

COUNTDOWN

COUNTUP

74154 4 line to 16-line Decoder(16)

+5 V

(1) (2) (4) (5)

(7)(6)(3)

(14)

สญญาณนาฬกา

สายควบคมการนบลง

สายควบคมการนบขน

(17) (16) (15) (14) (13) (11) (10) (9) (8) (7) (6) (5) (4) (3) (2) (1)

BA

C D

รปท 2.5 วงจรไฟกระพรบเดนหนา / ถอยหลง

เมอเอาตพตเปนลอจก 0 และนบถงคา 1111 (15) ขาเอาตพต 15 (ขา 17) เปนลอจก 0 ทาให

ไดโอดเปลงแสงกลบทางการกระพรบ คาลอจก 0 ทขา 17 ของไอซ 74154 จะตอกบขา 10 ของแนนดเกต C ทาใหไดเอาตพตเปนลอจก 1 ไปขบขา 1 ของแนนดเกต A และยอมใหสญญาณนาฬกาสงตอ ไปยงขาอนพต COUNT DOWN ของ 74193 ลอจก 1 ทเอาตพตของแนนดเกต C จะไปขบขา 12 ของแนนดเกต D เมออนพตขา 13 ยงคงเปนลอจก 1 จนกวาจะมเอาตพตเปนลอจก 0 วงจรถอดรหสจะไมถกกระตนในชวงน เมอขาอนพตทงสองของแนนดเกต D เปน 1 ทงค จะไดเอาตพตเปนลอจก 0 เพอ




การแสดงผลวงจรถอดรหส ในระบบดจตอลสวนมากตองมการแสดงผล เชน นาฬกาดจตอล เครองคานวณ และโทรศพทมอถอ ในการแสดงผลจะตองมวงจรถอดรหสและวงจรททาหนาทเปนตวขบชดแสดงผล

วงจรถอดรหสทใชขบไดโอดเปลงแสง 7 สวน ไอซทใชเปนวงจรถอดรหสและเปนตวขบไดโอดเปลงแสง 7 สวน คอ เบอร 7447 มขอมลแสดงในรปท 2.6 เปนไอซถอดรหสทม 4 อนพต และเอาตพตม 7 ขา มขาควบคม 2 ขา คอ

และ มรายละเอยดการทางานตามตารางการทางาน LT RBI

BC

DA

GND

VCCfgabcde

45678

9 10 11 12 131415161718

1920123

NC

D

gaNCbc

NCAGN

D e d

C V CC

fNCB

ดานบน

12345678 9

10111213141516

LT/BI RBO

RBI

LT

/BI RBO

RBI

สญลกษณลอจก'46A '47A 'LS47

BIN/7SEG

ไอซถอดรหสเลขฐานสองไปขบตวแสดงผล 7 สวน

สญลกษณบฟเฟอร/ตวขบ

LT

/BI

RBI

RBO

ABCD

abcdefg

สญลกษณ เอาตพตคอลเลกเตอรเปด

1248

(4)

(5)(3)

(7)(1)(2)(6)

(13)(12)(11)(10)(9)(15)(14)

BI = Blanking InputRBO = Ripple Blanking Output

LT = Lamp Test inputRBI = Ripple Blanking Input

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

ตวแสดงผลเอาตพต

บซดอนพต

abc

def g สวนของตวแสดงผล 7 สวน

รปท 2.6 แผนขอมลไอซถอดรหส 7447 (ทมา http://www.alldatasheet.com : 12 ม.ค. 2548)


HXXXXXXXXXXXXXXXXXX

LLLLLLLLHHHHHHHHXLX

D CLLLLHLLLHHHHHHHHXLX

LLHHLLLLHHHHHHHHXLX

B ALHLHLHLHLHLHLHLHXLX

HHHHHHHHHHHHHHHHLLH

ONOFFONONOFFONOFFONONOFFOFFOFFONOFFOFFOFFOFFOFFON

a b c d e f gเอาตพต


อนพตLT RBIHHHHHHHHHHHHHHHHXHL

X= ลอจก 1 หรอ ลอจก 0

0123456789101112131415BI

RBILT

เลขฐานสบ BI/RBO

ONONONONONOFFOFFONONONOFFOFFONOFFOFFOFFOFFOFFON

ONONOFFONONONONONONONOFFONOFFOFFOFFOFFOFFOFFON

ONOFFONONOFFONONOFFONOFFONONOFFONONOFFOFFOFFON

ONOFFONOFFOFFOFFONOFFONOFFONOFFOFFOFFONOFFOFFOFFON

ONOFFOFFOFFONONONOFFONONOFFOFFONONONOFFOFFOFFON

OFFOFFONONONONONOFFONONONONONONONOFFOFFOFFON

หมายเหต

234

1

รปท 2.6 (ตอ)

ในรปท 2.7 (ก) แสดงไดโอดเปลงแสง 7 สวน แตละสวนมชอเปน a b c d e f และ g สวนในรปท 2.7 (ข) แสดงการตดสวางของไดโอดเปลงแสง 7 สวนเปนเลข 0 ถง 9 วงจรถอดรหส / ตวขบและไดโอดเปลงแสง 7 สวน ในรปท 2.7 (ค) แสดงการตอไอซถอดรหส 7447 กบตวแสดงผลไดโอดเปลงแสง 7 สวน แบบแอโนดรวม ไอซถอดรหส 7447 มตารางการทางานตามรปท 2.7 (ง) เมอพจารณาดทบรรทดแรกของตารางการทางาน มคาอนพตเปน 0000 (0) ปอนทอนพต ABCD จะทาใหเอาตพตของ 7447 ขา a b c d e f เปนลอจก 0 สวน g เปนลอจก 1 เอาตพตทง 7 ขา ของไอซ 7447 ตอกบขาแคโทดของไดโอดเปลงแสง 7 สวน ทเปนแบบแอโนดรวม ตอกบ +5 V เมอเอาตพตของไอซ 7447 ขาใดเปนลอจก 0 จะทาใหไดโอดเปลงแสงสวนนนตดสวาง แตถาเอาตพตของไอซ 7447 เปนลอจก 1 ไดโอด เปลงแสงทมาตอจะดบ (สวน g) จงทาใหไดโอดเปลงแสง 7 สวน แสดงเปนเลข 0




a

bc

d

e

f g

a

bc

d

efg

จดตอแอโนดรวม

วงจรภายใน

(ข) ไดโอดเปลงแสง 7 สวน แสดงเลข 0-9(ก) ไดโอดเปลงแสง 7 สวน

ตารางการทางานของไอซ 7447

อนพต เอาตพตแสดงผล

D C B A a b c d e f gL L L L 0 ON ON ON ON ON ON OFF

L L H 1 OFF ON ON OFF OFF OFF OFFLL H L 2 ON ON OFF ON ON OFF ONLL H H 3 ON ON ON ON OFF OFF ONLH L L 4 OFF ON ON OFF OFF ON ONLH L H 5 ON OFF ON ON OFF ON ONLH H L 6 ON OFF ON ON ON ON ONLH H H 7 ON ON ON OFF OFF OFF OFFLL L L 8 ON ON ON ON ON ON ONHL L H 9 ON ON ON OFF OFF ON ONH

L = ลอจก 0H = ลอจก 1

เอาตพตลอจก 0 LED สวางเอาตพตลอจก 1 LED ดบ

abc

def g

+5 V

(1)(2)(3)

แอโนด

แอโนด(14)(13)

(11)(10)(9)(8)

(6)(7)

dp dpTIL 312

b

gc

d (Left)dp

e

fa

ตวแสดงผล 7 สวน แบบแอโนดรวม+5 V

จดตอแอโนดรวม

a

b

c

d

e

fe

dp

ทางานทลอจก 0

+5 V+5 V

Ω71R - R = 330

a

b

c

de

fg

1R

2R

3R

4R

5R

6R

7R

(13)(12)

(11)

(10)

(9)

(15)(14)

(16)

(8)

(7)(1)(2)(6)

ABCD

7447BCD-7SEG

สญญาณ 1 Hzจากฟงกชนเจนเนอรเรเตอร

(1)

(12)(9)(8)(11)

ABCD

(5)

(14)

(10) (2) (3) (6) (7)

ควบคมการนบ

1SW

7490DecadeCounter

(ค) วงจรนบกบวงจรถอดรหส

รปท 2.7 วงจรถอดรหส/ตวขบและไดโอดเปลงแสง 7 สวน


ตวอยางท 2.3 เมอปอนอนพตเขาไอซ 7447 เปน 0101 จะทาใหไดโอดเปลงแสง 7 สวน ตดสวางเปนอยางไรบาง วธทา พจารณาจากตารางการทางานของไอซ 7447 ตามรปท 2.6 เมออนพตเปน 0101 หรอ LHLH (เลข 5) ปอนเขาทอนพต ไอซ 7447 จะใหเอาตพตเปนลอจก 0 ยกเวน ขาทตอกบสวน b และ e ของไดโอดเปลงแสง 7 สวน ทาใหไดโอดเปลงแสง a b c d e f และ g มสถานะเปน สวาง ดบ สวาง สวาง ดบ สวาง สวาง (LHLLHLL) วงจรทแสดงในรปท 2.7 (ค) ทางานดวยความถ 1 Hz โดยปอนสญญาณนาฬกาเขาทสวตช ON/OFF ทตอเขาขา 14 ของไอซ 7490 ซงเปนวงจรนบ โดยสงคาการนบออกทขา A B C D ตามจานวนสญญาณนาฬกาทปอนเขาทขา 14 เอาตพตของไอซ 7490 จะตอเขาอนพตของไอซ 7447 ซงเปนวงจรถอดรหสและตวขบทตอกบตวแสดงผลไดโอดเปลงแสง 7 สวน เมอสวตช ON/OFF ตอวงจร ไอซ 7490 จะนบสญญาณนาฬกา สวนไอซ 7447 จะถอดรหสการนบและแสงผลเปนตวเลข 0 – 9 เมอสวตช ON/OFF เปดวงจร คาการนบจะยงคงอย มการแสดงตวเลขคางไว ไอซ 7447 เปนตวอยางของวงจรถอดรหส/ตวขบ มเอาตพตทางานทลอจก 0 ใชกบไดโอด เปลงแสง 7 สวน แบบแอโนดรวม สวนไอซ 7448 เปนวงจรถอดรหส/ตวขบ ทมเอาตพตทางานทลอจก 1 และใชกบไดโอดเปลงแสง 7 สวน แบบแคโทดรวม ไอซ 7447 มใชแพรหลายมากกวาไอซ 7448 โดยไอซ 7447 จะยอมใหมกระแสซงค ปรมาณมากไหลมาจากไดโอดเปลงแสง 7 สวนแบบแอโนดรวม สวนไอซ 7448 จะมกระแสซอรสจายไปยงไดโอดเปลงแสง 7 สวนแบบแคโทดรวม ไอซ 7447 และ 7448 ใชเปนตวแปลงรหสบซดแลวสงไปแสดงผลทไดโอดเปลงแสง 7 สวน จากสญลกษณของไอซ 7447 ตามรปท 2.6 จะเหนไดวา มขาอนพตอก 3 ขา ทยงไมไดกลาวถงคอ ขา (Lamp test input) ขา (blanking input) และขา (Ripple blanking input) ขาอนพตทง 3 ทางานทลอจก 0 แตละขามหนาทดงน

LT BI RBI

เมอขา ไดรบลอจก 0 จะทาใหเอาตพตของไอซ 7447 เปนลอจก 0 ไดโอด เปลงแสง 7 สวนทตออยสวางทกตว ใชทดสอบการทางานของไอซ 7447 และไดโอด เปลงแสง 7 สวน

LT

เมอ ไดรบลอจก 0 จะทาใหเอาตพตของไอซ 7447 เปนลอจก 0 ทาใหไดโอด เปลงแสง 7 สวนดบทกตว นาไปใชในกรณทไมตองการแสดงตวเลข 0 ทอยขางหนา เชน 00123 ตองการใหแสดงเปน 123

BI




7447

RBI

ABCD

กาเนดพลซ

OnOn OnOff Off

Off OffOn On On

Offรปคลนควบคมการหร

รปคลนควบคมการสวาง

ชวง Off มากกวา Onทาใหตวแสดงผลหรชวง On มากกวา Offทาใหตวแสดงผลสวาง

รปท 2.8 การควบคมความสวางของไดโอดเปลงแสง เมอขา เปนลอจก 0 จะควบคมการหร หรอทาใหไดโอดเปลงแสงสวางมากขน โดยการปรบแรงดนทจายใหกบไดโอดเปลงแสง สญญาณทตอเขาขา ใชรปคลนของพลซ ตามรปท 2.8 โดยใชวฏจกรเวลาหรออตราสวนของพลซในชวงทเปนลอจก 1 กบชวงทเปนลอจก 0 เพอควบคมความสวางของไดโอดเปลงแสง เมอพลซเปนลอจก 0 ไดโอดเปลงแสงจะดบและเมอพลซเปนลอจก 1 ไดโอด เปลงแสงตดสวาง การควบคมความสวางของไดโอดเปลงแสงจะทางานรวมกบอนพตทปอนเขาขา A B C D ของไอซ 7447 โดยใชความถมากกวา 25 Hz ซงไมสามารถมองเหนการเปลยนแปลงได การเปลยนความสวางของไดโอดเปลงแสง ใชการเปลยนวฏจกรหนาท ในชวงทเปนลอจก 1 กบลอจก 0 ตามตวอยางในรปท 2.8

RBIRBI

วงจรถอดรหสสาหรบตวแสดงผลแบบผลกเหลว (Liquid Crystal Display : LCD) ใชแสดงขอสนเทศ ในรปท 2.9 (ก) เปนตวแสดงผล 7 สวนแบบแอลซด ตวแสดงผลแตละสวน ปกตจะโปรงแสง เมอปลอยแรงดนไฟสลบ (3 V – 15 V) เขาระหวางหนาสมผสกบเพลต จะทาใหโมเลกลของผลกถกจดรปแบบใหม ทาใหสวนของตวแสดงผลเปนสดา ตวแสดงผลแบบนใชกบทมแสงสวาง ใชกระแสไฟฟานอยกวาตวแสดงผลแบบไดโอดเปลงแสง ทาใหตวแสดงผลแบบแอลซดใชกบแบตเตอรได นาไปใชในนาฬกาและเครองคดเลข


abcdefg

4070 -Quad Two -InputExclusive OR gate

141312111098

DDV1234567

+12 V

(16) (4) (3) (13)

(12)(11)(10)(9)(15)(14)

(8)

(7)(1)(2)(6)

ABCD

4511BCD to7SEG

40192DecadeUp/DownCounter

ABCD

(3)(2)(6)(7)

(12)(13)(8)

(9)(10)(14)(1)(15)

(4)(16)(11)

+12 VDOWN

สญญาณนาฬกา1 Hz

30 Hz

เพลตดานหลง

ลอจก 0เคลอบโลหะ

แผนแกวดานหนา

แผนแกวดานหลง

โมเลกลผลกเหลว

แสงสองดานหลง

แสงสองดานหลงสนามไฟฟา

ลอจก 1

ไมกลบคา กลบคา

(ก) ตวแสดงผลแอลซด

หนาสมผสสายตอ

สวนแสดงผล

เพลตดานหลง

เพลตดานหนา

(ข) วงจร

รปท 2.9 วงจรถอดรหสสาหรบตวแสดงผลแอลซด

วงจรถอดรหส/ตวขบสาหรบแอลซด ในรปท 2.9 (ข) แสดงซมอส 4511 (ตวถอดรหส/ตวขบทใชแปลงรหสบซด) ทตอกบ ซมอส 4070 2 ตว (เอกซคลซฟออรเกต) ใชขบแอลซด เอกซคลซฟออรเกตควบคมการแสดงผล




โดยมซมอส 4511 เปนตวกาเนดเอาตพตทเปนลอจก 1 เพอปอนเขาอนพตของเอกซคลซฟออรเกต ลอจก 1 ทเอกซคลซฟออรเกตจะยอมใหสญญาณความถ 30 Hz ปอนเขาสวนแอลซด ความตางศกยระหวางแบลคเพลตแตละสวนจะทาใหเกดสวนสดา เนองจากสนามแมเหลกไฟฟา ทาใหมการจดโครง สรางของโมเลกลในแตละสวนใหมตามรปท 2.9 (ข) ในอกลกษณะหนง เมอซมอส 4511 ใหเอาตพตเปนลอจก 0 จะไมมสญญาณ 30 Hz ปอนเขาแอลซด จงไมเกดความตางศกยระหวางแบลคเพลตกบสวนของแอลซด ทาใหมองเหนโปรงแสง ตามรปท 2.9 (ข) การใชซมอสเปนตวขบแอลซดทาใหใชกาลงไฟฟานอยมาก ใชแหลงจายไฟฟาจากแบตเตอร อกเหตผลหนงในการใชซมอสแทนททแอลเพอขบตวแสดงผลแอลซด คอ ใชแรงดนไฟฟาตาเมอเปนลอจก 0 ถาเปนเกตททแอลมคา 0.4 โวลต แตถาเปนซมอสทเอาตพตเปนลอจก 0 มแรงดนเพยง 0.1 V

แบบฝกหดตอนท 1 1. ถาปอนอนพต 1001 เขาทวงจรถอดรหส 7442 จะแสดงผลเปนเลขใด (0 – 9)

2. วงจรถอดรหสตอไปนมจานวนเอาตพตเทาใด 2.1 บซดเปนเลขฐานสบ 2.2 เลขฐานสองเปนเลขฐานสบหก

3. เมอปอนอนพต 0110 เขาทไอซถอดรหส 7447 จะทาใหเอาตพต a b c d e f และ g เปนลอจกใด 4. ทาไมใชวงจรถอดรหส / ตวขบแบบซมอสในการขบตวแสดงผลแบบแอลซด

วงจรเขารหส วงจรเขารหสเปนวงจรททางานตรงขามกบวงจรถอดรหส วงจรถอดรหสเปนวงจรตรวจจบรหสเฉพาะ สวนวงจรเขารหสเปนตวกาหนดรหสเฉพาะ วงจรเขารหสพนฐาน ในรปท 2.10 (ก) แสดงวงจรเขารหสเลขฐานสบเปนเลขฐานสอง โดยใชสวตชกดตดปลอยดบ 3 ตว มตวตานทานยกระดบแรงดน 3 ตว และแนนดเกต 2 ตว ตวตานทานยกระดบแรงดนจะทาใหอนพตของแนนดเกตปกตเปนลอจก 1 เมอกดสวตช 1 อนพตของแนนดเกต A จะเปนลอจก 0 ทาใหเอาตพตของแนนดเกต ขา A0 เปนลอจก 1 สวนอนพตของแนนดเกต B เปนลอจก 1 ทาใหเอาตพต A1 เปนลอจก 0 เมอพจารณาตามตารางความจรงในรปท 2.10 (ก) จะเปนการกาเนดรหส 2 บต เมอกดสวตช 1 ไดเปน 01 มคาเปนเลข 1 ในฐานสบ แตเมอกดสวตช 2 ไดเปน 10 มคาเปนเลข


+5 V

1

2

3

1R 3R2Rตวตานทานยกระดบแรงดน

1A

0AA

B

แนนดเกต : อนพตขาหนงเปน 0 จะใหเอาตพตเปน 1

อนพต (เอาตพต)1 0A A1 0 12 1 03 1 1

(ก) วงจรเขารหส 3 สาย เปน 2 สาย

21 3 4 5 6 7 8 9

+5 V

A

B

C

D

0A

1A

2A

3A

อนพต เอาตพต 1 2 3 4 5 6 7 8 9 3A 2A 1A 0A

0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0

(ข) วงจรเขารหสเลขฐานสบเปนเลขฐานสอง

รปท 2.10 วงจรเขารหสพนฐาน




วงจรในรปท 2.10 (ข) เปนการขยายวงจรเขารหส ในรปท 2.10 (ก) โดยการเพมสวตชเปน 9 ตว และใชแนนดเกต 4 อนพต 4 ตว ไดเปนวงจรเขารหสเลขฐานสบเปนรหสบซด การทางานจะคลายกบวงจรเขารหสตามทไดกลาวมาแลว ตวอยาง เมอกดสวตช 2 แนนดเกต B จะมอนพตเปนลอจก 0 ทาใหเอาตพต A1 เปนลอจก 1 ไดเอาตพตทงหมดเปน 0010 (A3 A2 A1 A0) ตรงกบเลข 2 ฐานสบ แตเมอกดสวตช 7 อนพตของแนนดเกต A B และ C เปนลอจก 0 ทาใหเอาตพต A0 A1 A2 เปนลอจก 1 ไดเอาตพตทงหมดเปน 0111 ตรงกบเลข 7 ฐานสบ ตวอยางท 2.4 จากวงจรในรปท 2.10 (ข) จงเขยนรหสเอาตพต เมอสวตช 2 และ 4 พรอมกน วธทา เมอกดสวตช 2 และ 4 ในรปท 2.10 (ข) พรอมกน แนนดเกต B และ C จะม

อนพตเปนลอจก 0 จงทาใหไดเอาตพตเปนลอจก 1 ไดรหสเอาตพตของสวตช 2 เปน 0010 และ 4 เปน 0100 เมอรวมกนไดเปน 0110 ในการนาวงจรเขารหสไปใชงาน ไมใชการสรางวงจรจากอปกรณทแยกเปนรายอปกรณ แตจะจดทาเปนวงจรเชงจดหมในรปของไอซ มหลกการทางานและการประยกตใชงานดงน วงจรเขารหสเลขฐานสบเปนรหสบซด ในรปท 2.11 แสดงขอมลของไอซ 74147 เปนวงจรเขารหสเลขฐานสบเปนรหสบซด ทมการกาหนดลาดบความสาคญ จากรปวงจรขาอนพต 1 – 9 มเครองหมายบารอยขางบนตวอกษร แสดงใหทราบวา อนพตถกกระตนใหทางานทลอจก 0 และในทานองเดยวกนทเอาตพต 0 – 3 จะถกกระตนใหทางานดวยลอจก 0 เรยกวา เอาตพตทางานทลอจกบวก จากตารางการทางานบรรทดสดทาย 1 เปนลอจก 0 จะทาใหไอซ 74147 กาเนดเอาตพตเปน HHHL (1110) เมอกลบคาเปนลอจกบวก จะไดเปน LLLH (0001) ไดเปนเลข 1 (ฐานสบ) ซงตรงกบการกระตนทอนพต 1

A AQ Q

AA

เมอพจารณาดในบรรทดท 2 ของตารางการทางานในรปท 2.11 จะเหนไดวาขา 9 เปนลอจก 0 ไอซ 74147 จะกาเนดรหสลอจกลบเปน LHHL (0110) เมอกลบคาเปนรหสลอจกบวก ไดเปน HLLH (1001) ตรงกบเลข 9 (ฐานสบ) ซงเกดจากการกระตนทอนพต 9 ดงนน การปอนลอจก 0 เขาทขาใดขาหนงของ 1 – 9 จะทาใหไดรหสทเอาตพตเปนลอจกลบ และเมอกลบคาไดเปนลอจกบวก ซงตรงกบขาอนพตพอด คา X ในตารางการทางานตามรปท 2.11 เปนการบอกใหทราบวา มคาเปนลอจก 1 หรอลอจก 0 กได ในกรณทมการปอนลอจก 0 เขาทขาอนพตของไอซ 74147 พรอมกน เชน ขา 9 กบ 6 เมอดในตารางการทางานบรรทดท 2 ในรปท 2.11 ไอซ 74147 จะกาเนดรหสขาท 9 โดยไมสนใจลอจก 0 ทขา 6

A

AA A

A AA


อปกรณ : SN74LS147-วงจรเขารหสเลขฐานสบเปนบซด สญลกษณลอจก

45678CB

GND

VCC

NCD3219A

45678

9 10 11 12 131415161718

192012367

NC8C

D3NC21

NCBGN

D A 9

5 V CC

NCNC4

ดานบน 1

2

4

8

B

C

D

A

HPRI/BCD

(1)

(13)(12)

(11)

(5)

(6)

(7)

(9)

(14)

12

3

45

6

7

9


HXXXXXXXXL

1 2 3 4HLHHHHHHHH

5 6 7 8 9 D C B Aเอาตพต

H = ลอจก 1 L = ลอจก 0 X = ลอจก 1 หรอลอจก 0

อนพต

12345678 9

10111213141516

8

(2)

(3)

(4)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

HXXXXXXXLH

HXXXXXXLHH

HXXXXXLHHH

HXXXXLHHHH

HXXXLHHHHH

HXXLHHHHHH

HXLHHHHHHH

HLLHHHHHHH

HHHLLLLHHH

HHHLLHHLLH

HLHLHLHLHL

0Q

1Q

2Q

3Q

(9)

(7)

(6)

(14)

(11)

(12)

(13)

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(10)

1A

2A

3A

4A

5A

6A

7A

8A

9A

วงจร

รปท 2.11 ขอมลไอซเขารหส 74147

(ทมา http://www.alldatasheet.com : 12 ม.ค. 2548)




7 8 9

654

321

0 แปนพมพ

สวตชปกตเปดวงจร

+5 V ตวตานทานยกระดบแรงดน

Ω1 k

ENCODER

74147

+5 V

รหสบซดลอจกลบ

รหสบซดลอจกบวก

รหสบซด ลอจกลบ ลอจกบวก 1 1110 0001 2 1101 0010 3 1100 0011 4 1011 0100 5 1010 0101 6 1001 0110 7 1000 0111 8 0111 1000 9 0111 1000

แปนทกด

มคาตรงกนขาม

(10)

(5)(4)(3)(2)(1)(13)(12)(11)

(8)

(16)

(9)

(7)

(6)

(14)

9A

8A

7A

6A

5A

4A

3A

2A

1A

0Q

1Q

2Q

3Q

0A

รปท 2.12 วงจรเขารหส 0 – 9


วงจรเขารหส 0 – 9 ในรปท 2.12 แสดงการตอไอซ 74147 เปนวงจรเขารหสแปนพมพเครองคดเลข ทมแปนกด 1 – 9 ทสวตชแตละตวมตวตานทานยกระดบแรงดน เพอใหแนใจวาปกตขาอนพตของไอซ 74147 เปนลอจก 1 เมอมการกดแปนพมพ ทาใหอนพตเปนลอจก 0 เมอกดแปน 1 จะทาใหขา 1 เปนลอจก 0 ไดเอาตพตลอจกลบเปน 1110 เมอตอเขาอนเวอรเตอร ไดเปนลอจกบวก 0001 ตรงกบเลข 1 ดงนนการตออนเวอรเตอรเขาทเอาตพตของไอซ 74147 ทาใหคาทไดตรงกบหมายเลขแปนพมพทกด

A

ตวอยางท 2.5 จากรปท 2.12 เมอไมมการกดแปนพมพใดเลย จะมการกาเนดรหสเอาตพตเปน ลอจกลบและลอจกบวก อยางไร วธทา ดทตารางการทางานบรรทดท 1 ในรปท 2.11 จะเหนไดวา ไมมอนพตขาใดเปน ลอจก 0 จงไดรหสลอจกเปน 1111 แสดงออกทเอาตพตของ 74147 เมอกลบคา เปนลอจกบวกไดเปนรหส 0000 ตรงกบเลข 0 (ฐานสบ)

แบบฝกหดตอนท 2 1. วงจรเขารหสเลขฐานสบเปนรหสบซด มจานวนอนพตและเอาตพตเทาใด 2. เอาตพตของไอซ 74147 ซงเปนรหสลอจกลบจะทาใหเปนรหสลอจกบวกไดอยางไร 3. ถาอนพต 3 4 และ 7 ของไอซ 74147 ถกกระตนดวยลอจก 0 พรอมกน จะไดรหส

ทเอาตพตเปนอยางไร 4. จงแปลงรหสลอจกลบ ใหเปนรหสลอจกบวก ดงน 4.1 0010 4.2 1110

4.3 LHLL 4.4 ON OFF ON OFF

การแกไขขอบกพรองวงจรถอดรหสและวงจรเขารหส ชางเทคนคหรอผตรวจสอบขอบกพรอง ตองมความรในการใชเครองมอวด และทดสอบทางอเลกทรอนกส มเทคนคในการตรวจหาขอบกพรองและหาตาแหนงจดเสยในระบบดจตอล ไดอยางรวดเรว แลวทาการแกไขขอบกพรอง วธการหาจดเสยและการแกไข มขนตอนดงน ขนท 1 การวนจฉย ขนตอนแรกเปนการวนจฉยหาขอบกพรองของวงจรโดยการพจารณาจากขอผดพลาดในการ ทางาน ขนตอนนชางเทคนคหรอผแกไขตองทราบขอสนเทศเกยวกบระบบ วงจรและอปกรณ เพอนามา ใชในการวนจฉยปญหาทเกดขน รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ



ขนท 2 การแยกสวน ขนตอนนเปนการตรวจสอบการทางานของระบบตามลาดบเพอแยกสวนทเปนปญหา โดย ชางเทคนคจะสงเกต ทดสอบและประยกตเทคนคการแกไขขอบกพรองเพอหาจดเสย ขนท 3 การซอมจดเสย ขนตอนสดทาย เปนการแกไขขอบกพรอง แลวทดสอบการทางานของวงจรและระบบ ในการแกไขขอบกพรอง ตองไดรบการฝกตรวจซอมบอย ๆ ซงจะไดนาหลกการนไปใชในบทเรยนตอไป ในบทเรยนนจะไดฝกการตรวจซอมวงจรเขารหส/ถอดรหส โดยใชการตรวจสอบขอ บกพรอง 3 ขนตอน วงจรเขารหส / ถอดรหสตวอยาง ในรปท 2.13 เปนการนาวงจรเขารหสทใชไอซเบอร 74147 ซงกาเนดรหสลอจกลบทมคาสมพนธกบการปอนลอจก 0 เขาทอนพตของไอซ 74147 เอาตพตทไดนามาตอกบอนเวอรเตอร 7404 เมอกลบคาใหเปนรหสลอจกบวกแลว ปอนเขากบไอซถอดรหส 7447 เพอไปขบตวแสดงผลไดโอด เปลงแสง 7 สวนทเปนแบบแอโนดรวม เมอกดสวตชแปนพมพเลขใดจะมการแสดงผลตรงกบเลขนน

นาเอาวธการแกไขขอบกพรอง 3 ขนตอนมาทดลองใชในการหาขอบกพรองและแกไขวงจร เขารหส/ถอดรหส

ขนท 1 วนจฉย การวนจฉยขอบกพรองของระบบ จาเปนตองทราบการทางานของวงจรและอปกรณแตละตวทางานอยางไร ในการแกไขขอบกพรองของวงจรเขารหส/ถอดรหส ในรปท 2.13 ขนตอนแรก ตองทบทวนการทางานของแตละวงจรใหเขาใจอยางชดเจน ในทางปฏบตระบบดจตอลแตละระบบจะ มรายละเอยดการทางานของวงจรอยในคมอชางเทคนค สาหรบใชเปนแนวทางตรวจซอมขอบกพรอง และตองใชคมอแผนขอมลของไอซประกอบดวยเพอใหทราบคณลกษณะของไอซทใชในระบบ เมอมพนฐานเกยวกบการทางานของวงจรตาง ๆ ในระบบเปนอยางดแลวจะทาใหการวนจฉยขอบกพรองไดถกตองและรวดเรว ขอบกพรองในระบบม 2 ลกษณะ คอ ขอผดพลาดจากการทางาน (operator error) หรอวงจรทางานไมถกตอง (circuit malfunction) ขนตอนแรกจะตองตรวจขอผดพลาดจากการทางานกอนเพอไมใหเสยเวลามาก ตวอยางขอผดพลาดจากการทางาน เชน

อาการท 1 : ชดแสดงผลเปนเลข 0 เมอไมมการกดสวตชแปนพมพ วนจฉย : เปนขอผดพลาดจากการทางาน วงจรทางานเปนปกต เมอมการแสดง รหสลอจกเปน 0000 ในกรณทไมมการกดสวตชแปนพมพ


7 8 9

654

321

0 แปนพมพ

สวตชปกตเปดวงจร

+5 V ตวตานทานยกระดบแรงดน

Ω1 k

ENCODER

74147

+5 V(10)

(5)(4)(3)(2)(1)(13)(12)(11)

(8)

(16)

(9)

(7)

(6)

(14)

9A

8A

7A

6A5A

4A

3A

2A

1A

0Q

1Q

2Q

3Q

0A

b

c

d

g

5 V5 V

7404(1)(3)

(5)

(9)

(2)

(4)

(6)

(8)

5 V(14)

(7)

(16)

(13)(12)(11)(10)(9)(15)(14)

(8)

(7)

(1)(2)

(6)

7447

BCD-

c

dp d

TIL 312

(1)(2)(3)

a

แอโนด

d

e

(6)(7)

(ซาย)(8)(9)(10)(11)

c

d

d

(ขวา)

(13)

(14)

R

รปท 2.13 วงจรเขารหสและวงจรถอดรหส




อาการท 2 : ตวแสดงผลทเปนจดทศนยม ไมตดสวาง วนจฉย : เปนขอผดพลาดจากการทางาน การออกแบบวงจรชดแสดงผล ไมได ใหแสดงจดทศนยม แตตองการใหแสดงเลข 1 ถง 9 เมอมการกดสวตช แปนพมพ เมอตองการหาขอบกพรองทเกดจากการทางานของวงจร ใชการแยกวงจรตามขนตอนท 2 ขนท 2 การแยกสวน ในการหาขอบกพรองของระบบตองแยกใหไดวาวงจรสวนใดทางานไมถกตอง จากตวอยาง วงจรรปท 2.13 มขนตอนในการปฏบตดงน

2.1 ใชวธการหาสาเหตและผลทเกดขน หาสาเหตททาใหวงจรทางานไมถกตองวาอย ตรงจดใด

2.2 ตรวจสอบจากสงทมองเหนได เชน สวตชปด/เปดการจายไฟทางานหรอไม การ ตอสายถกตองหรอไม และการใสไอซถกตองหรอไม (ในกรณทประกอบวงจรใหม) 2.3 ใชลอจกโปรบหรอโวลตมเตอร ทดสอบแหลงจายไฟ การตอกราวดเขากบวงจร และ วดแรงดนไฟฟาทจดตาง ๆ ในวงจร โดยใชโวลตมเตอรตรวจแรงดนไฟฟากระแสตรงทขาไอซ วามแรงดนปอนใหไอซถกตองหรอไม ตรวจสอบทขากราวดของไอซแตละตววาถกตองหรอไม 2.4 ใชประสาทสมผส ตรวจสอบดการตอสาย จดตอ ความรอนหรอควนทเกดขนกบอปกรณ การสมผสของขาไอซกบซอคเกต และสวนตาง ๆ ของวงจร

2.5 ใชวธแยกระบบออกเปน 2 สวน แลวทาการตรวจหาขอบกพรองของวงจรในแตละสวน ในวงจรเขารหส/ถอดรหส จดกงกลางทจะตรวจ คอ รหสเอาตพตทเปนลอจกลบจากวงจรเขารหส โดยใชลอจกโปรบตรวจสอบ ดงน

ถารหสเอาตพตถกตอง เมอมการกดสวตชทแปนพมพแตละตว ตวแสดงผลไมแสดงตวเลข แสดงวาขอบกพรองเกดขนทอนเวอรเตอร วงจรถอดรหสหรอสวนแสดงผล

ถารหสเอาตพตออกมาไมถกตองแสดงวาวงจรเขารหสบกพรอง ขอบกพรองเกดในสวนวงจรเขารหสทสวตชแปนกดหรอตวตานทานยกระดบแรงดนหรออาจเกดจากสายทตอกบนอตเกต เกดลดวงจร

2.6 เมอสบสนหรอไมแนใจวาไอซทางานไมถกตอง ใหนาไอซตวใหมททาหนาทเหมอน กนมาใสแทน ถาขอบกพรองนหายไปกแสดงวาไอซตวเดมใชงานไมได

2.7 ระบบอเลกทรอนกสทผลตจากโรงงาน จะมแผนภมการแกไขขอบกพรอง โดยแสดง ลาดบการตรวจหาขอบกพรองและวธการทดสอบวงจร โดยจดทาเปนคมอ


7ขนท 3 การซอมจดเสย เมอคนพบจดบกพรองแลว ขนตอนสดทายเปนการซอมโดยการนาอปกรณทชารดออกแลว

นาตวใหมใส หรอการตอสายทหลดออกหรอการปรบแรงดนไฟฟาใหถกตอง ถาเปนอปกรณประเภทซมอส ตองระมดระวงในเรองการสมผสกบขาของตวไอซ เพราะจะทาใหอปกรณชารดและการบดกร อปกรณตองตรวจดใหแนใจวาบดกรไดแนนและไมเกดวงจรลดในกรณทลายแผนวงจรพมพอยชดกน เมอทาการซอมแกไขเรยบรอยแลว ตองทดสอบการทางานของวงจรและระบบเหมอนการใชงานจรง ตวอยางปญหาทเกดกบวงจรเขารหส/ถอดรหส เมอตอวงจรเขารหส/ถอดรหสตามรปท 2.13 เสรจแลวใหทดลองทาใหเกดขอบกพรอง เพอสงเกตผลทเกดขน ดงน 1. ไมตอไฟ +5 V เขาทไอซ 74147

2. ไมตอไฟ +5 V เขาทตวตานทานยกระดบแรงดน 3. นอตเกตตวหนงเปนวงจรเปด

4. สายอนพตทนอตเกตตวหนงตอเขาโดยตรงกบไอซ 7447 5. ไมตอไฟเขาไอซ 7447

6. นาตวตานทานทตออยระหวางไอซ 7447 กบไดโอดเปลงแสง 7 สวนออก 1 ตว 7. เอาสายไฟทตอเขาไดโอดเปลงแสง 7 สวนออก 8. ตอสายเอาตพตของไอซ 7447 กบขา dp ของไดโอดเปลงแสง 7 สวน

แบบฝกหดตอนท 3 1. จงบอกชอขนตอนในการแกไขขอบกพรอง 2. ความแตกตางระหวางขอผดพลาดจากการทางานกบขอบกพรองของวงจรตางกน

อยางไร 3. เทคนคการหาขอบกพรองโดยวธการแบงครงเปนอยางไร จงอธบาย 4. จากรปท 2.13 จงบอกสาเหตททาใหไดโอดเปลงแสงสวน c ของตวแสดงผล

7 สวน ชารด

สรป

1. วงจรถอดรหสและวงจรเขารหส เปนวงจรเชงจดหม ทมนษยใชในการสอสารกบระบบดจตอล วงจรเชงจดหมจะใหคาเอาตพตตามคาอนพตทปอนเขามาในวงจร




2. วงจรถอดรหสเปนวงจรทยอมใหรหสทตองการผานออกไปทเอาตพตและกาจดรหสทไมตองการ วงจรถอดรหสพนฐาน ใชเกตพนฐานมาตอรวมกน เพอใหทาหนาทตามตองการ การตอวงจรในลกษณะนไมสะดวกตอการนาไปใชงาน จงไดมการจดทาเปนไอซถอดรหส เชน ไอซถอดรหสบซดเปนเลขฐานสบเบอร 7442 ไอซถอดรหสบซดไปขบตวแสดงผล 7 สวน เบอร 7447

3. ไอซถอดรหสเบอร 74154 เปนไอซถอดรหส บซดเปนเลขฐานสบหก 4. การแสดงผลของวงจรถอดรหสทเปนตวเลข ใชตวแสดงผล 7 สวนทเปนแบบไดโอด

เปลงแสงหรอแบบแอลซด 5. ตวแสดงผลไดโอดเปลงแสง 7 สวน แบงตามการตอไดเปน 2 แบบ คอ แบบแอโนด

รวมกบแบบแคโทดรวม ถาใชไอซถอดรหสเบอร 7447 ตองใชตวแสดงผล 7 สวนแบบแอโนดรวม แตถาใชไอซถอดรหสเบอร 7448 จะใชตวแสดงผล 7 สวนแบบแคโทดรวม

6. ตวแสดงผล 7 สวนแบบแอลซด ใชไอซถอดรหส ซมอสเบอร 4511 ใชกาลงไฟฟานอย เหมาะกบอปกรณทใชแบตเตอรเปนแหลงจาย

7. วงจรเขารหสเปนวงจรทกาเนดรหสเฉพาะ ตามเงอนไขทปอนเขามาทอนพต การทางานมลกษณะตรงกนขามกบวงจรถอดรหส วงจรเขารหสพนฐาน ใชเกตพนฐานตอรวมกนเปนวงจร เพอให งายตอการใชงาน บรษทผผลตจงไดจดทาเปนไอซเขารหส เชน เบอร 74147 เปนวงจรเขารหสเลขฐาน สบเปนเลขฐานสอง

8. ในการตรวจขอบกพรองของวงจรเขารหสและวงจรถอดรหส ใชหลกการ 3 ขนตอนคอ วนจฉย แยกสวน และการซอมจดเสย


แบบทดสอบ

คาถามแบบเลอกตอบ 1. __________ แปลงรหสตวอกษรเปนรปแบบทเขาใจได

(ก) วงจรถอดรหส (ข) วงจรเขารหส (ค) วงจรมลตเพลกเซอร (ง) ตวแปลงรหส

2. วงจรถอดรหสบซดเปนเลขฐานสบ มจานวนอนพตและเอาตพตเทาใด (ก) 3 อนพต 16 เอาตพต (ข) 10 อนพต 4 เอาตพต ค) 10 อนพต 1 เอาตพต (ง) 4 อนพต 10 เอาตพต (

3. ตวแสดงผลไดโอดเปลงแสง 7 สวนแบบแคโทดรวมทอนพตจะกระตนดวยลอจก ________ สวนตวแสดงผลไดโอดเปลงแสง 7 สวนแบบแอโนดรวมทอนพตจะกระตนดวยลอจก _____ (ก) 1,0 (ข) 0,0 (ค) 0,1 (ง) 1,1

4. เมอมการกดสวตชทแปนพมพเลข 7 ตวแสดงผลไดโอดเปลงแสงสวนใดบางททางาน (ก) a b f g (ข) a b d e (ค) a c e (ง) a b c

5. ขา ของไอซถอดรหส 7447 มไวทาหนาทอะไร RB(ก) ทาใหทกสวนของตวแสดงผลดบถาวร (ข) ตวแสดงผลดบเมอสญญาณไฟกระแสสลบกระเพอมในสายสง (ค) ปรบความสวางของไดโอดเปลงแสง (ง) ทาใหทกสวนของตวแสดงผลตดสวาง

6. ไอซ 7448 ใชสาหรบแปลงรหสอะไร (ก) บซดเปนรหสเกรย (ข) เลขฐานสบเปนบซด ค) บซดไปตวแสดงผล 7 สวน (ง) รหสเกรยไปตวแสดงผล 7 สวน (

7. _________ เปนวงจรททาหนาทตรวจจบรหสบซด ทตองการขณะท _________ ใชในการกาเนดรหส (ก) ตวแปลงรหส วงจรถอดรหส (ข) วงจรถอดรหส วงจรเขารหส (ค) วงจรเขารหส ตวแปลงรหส (ง) วงจรเขารหส วงจรถอดรหส

8. วงจรเขารหสเลขฐานสบเปนรหสบซด ม _________ อนพต และ _________ เอาตพต (ก) 10 4 (ข) 3 10 (ค) 4 10 (ง) 10 3

9. รหสบซดลอจกลบของเลข 9 คอ _________ (ก) 1001 (ข) 1010 (ค) 0111 (ง) 0110




10. รหสลอจก 1010 เปลยนเปนรหสลอจกบวกไดตรงกบขอใด (ก) 0110 (ข) 1100 (ค) 0101 (ง) 1001

คาถามเพอฝกทกษะการสอสาร 11. จงบอกหนาทและการประยกตใชงานวงจรถอดรหส 12. จงเขยนวงจรถอดรหส 13. วงจรถอดรหสเลขฐานสบเปนอยางไร จงอธบาย 14. จงบอกตาแหนงขาและอธบายการทางานของไอซ 7442 15. วงจรถอดรหสเลขฐานสบหกเปนอยางไร จงอธบาย 16. จงบอกตาแหนงขาและอธบายตารางการทางานของไอซ 74154 17. วงจรถอดรหสตวแสดงผล 7 สวน เปนอยางไร 18. จงบอกตาแหนงขาและอธบายตารางการทางานของไอซ 7447 19. ไอซถอดรหสเบอร 7447 กบ 7448 ตางกนอยางไร 20. ทาไมไอซถอดรหส/ตวขบทเปนแบบซมอส จงใชตอกบตวแสดงผลแบบแอลซด 21. จงบอกหนาทและอธบายการประยกตใชงานวงจรเขารหส 22. จงเขยนวงจรเขารหส 23. วงจรเขารหสทมการลาดบความสาคญเปนอยางไร 24. จงบอกตาแหนงขาและอธบายตารางการทางานของไอซ 74147 25. ลอจกลบ คอ อะไร และเปรยบเทยบกบลอจกบวกไดเปนอยางไร

คาถามเกยวกบการปฏบต 26. รหสเลขฐานสองมคาเปนอยางไร เมอปอนเขาวงจรถอดรหสตามรปท 2.14 แลวทาใหเอาตพตเปน

ลอจก 1 27. จงเขยนวงจรถอดรหส คลายกบรปท 2.14 แลวทาใหไดเอาตพตเปนลอจก 1 กาหนดใหรหส

อนพตเปน 27.1 1110101 27.2 110011 27.3 1011101101


A

B

CD

Y

A

B

C

D

Y

(ก) (ข)

รปท 2.14 วงจรถอดรหสพนฐาน

จากวงจรในรปท 2.15 จงตอบคาถามขอ 28 – 33

+5 V

1 4R - R

01

23

ABCD

+5 V

BCD/DEC

7442

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

+5 V

5R

รปท 2.15 บทประยกตวงจรถอดรหสเลขฐานสบ 28. จากวงจรในรปท 2.15 ไอซ 7442 ทาหนาทอะไร 29. R1 – R4 มไวเพออะไร




30. ไดโอดเปลงแสงในวงจรน ตอเปนแบบแอโนดรวมหรอแคโทดรวม 31. เอาตพตของไอซ 7442 ทางานทลอจก 0 หรอลอจก 1 32. เมอกดสวตชอนพตพรอมกน จะทาใหมการแสดงผลเปนอยางไร

32.1 3 และ 1 32.2 0,2 และ 3 32.3 2 และ 1 33. ถาไดโอดเปลงแสงตดสวางเปนหมายเลข 4 จะตองปอนลอจกทอนพต ABCD ของไอซ 7442 เปน

อยางไร

จากรปท 2.16 จงตอบคาถามขอ 34 – 39

abcdefg

a

b

c

d

e

f

g

ตวตานทานยกระดบแรงดน

Ω330

+5 V

(13)

(12)

(11)

(10)

(9)

(15)

(14)(8)

(7)(1)(2)(6)

(12)(1)

(9)(8)(11)

+5 V +5 V(5) (16)

BCD/SEG

7448

7490

ABCD

(10) (2) (3) (6) (7)

1 Hzเ รม/หยดการทางานวงจรนบ

DECADECOUNTER

รปท 2.16 วงจรตงเวลา 0 – 9

34. ไอซ 7448 มหนาทอยางไร 35. ตวแสดงผล 7 สวนทใชในวงจรเปนแบบแอโนดรวมหรอแคโทดรวม 36. เอาตพตของไอซเบอร 7448 ในวงจรนทางานทลอจก 0 หรอลอจก 1 37. สวตชกดตดปลอยดบในวงจรนมไวเพออะไร 38. เมอมการกดสวตช เรม/หยด ไวตลอด จะมการแสดงผลเปนอยางไร


39. ถามการแสดงผลเปนเลข 8 ทอนพตของไอซ 7448 จะเปนลอจกใดและใหใชลอจกโปรบตรวจดทขาเอาตพตของไอซ 7448 วาเปนลอจกใดบาง

ใชวงจรในรปท 2.17 ตอบคาถามขอ 40 – 42

1

2

34

5

6

7X

A

B

C7404

+5 V

Ω1-3R = 3.3 k

1D 2D 3D 4D 5D 6D 7D 8D 9D 10D 11D

A B C1234567

รปท 2.17 วงจรสวตชเขารหส

40. วงจรนเปนวงจรถอดรหสหรอเขารหส 41. จงอธบายการทางานของวงจร 42. เมอสวตชเลอก 1 – 7 แลวบนทกคาลงในตารางการทางาน




ใชวงจรในรปท 2.18 ตอบคาถามขอท 43 – 50

+5 Vตวตานทานยกระดบแรงดน

Ω1 k

ENCODER

74147

+5 V

(10)

(5)(4)(3)(2)(1)(13)(12)(11)

(8)

(16)

(9)

(7)

(6)

(14)

9A

8A7A

6A5A

4A

3A

2A

1A

0Q

1Q

2Q

3Q

+5 V

รปท 2.18 วงจรสวตชเขารหส 43. จงอธบายการทางานของวงจร 44. เมอมการกระตนทสวตชอนพตทตอเขาไอซ 74147 ระดบลอจกทเอาตพตจะเปนอยางไร 45. ขาอนพตของไอซ 74147 ทางานทลอจก 0 หรอ ลอจก 1 46. ขาเอาตพตของไอซ 74147 ทางานทลอจก 0 หรอ ลอจก 1 47. ลอจกเอาตพต _________ (บวก/ลบ) ของไอซ 74147 ใชกบตวแสดงผลทมาตอรวมเปนแบบ

_________ (แอโนด/แคโทด)และเมอเอาตพตเปนลอจก 0 จะทาใหไดโอดเปลงแสง _________ (สวาง/ดบ)

48. เมอมการกดสวตช 5 ลอจกทเอาตพตของไอซ 74147 จะมคาเปนอยางไร 49. เมอกดสวตช 5 และ 7 พรอมกน ลอจกทเอาตพตของไอซ 74147 จะมคาเปนอยางไร 50. ถาไมมการกดสวตช จะแสดงผลเปนอยางไร


ฝกปฏบตดานซอฟแวร ใชซอฟแวรพแอลดเพอ สราง แปลง จาลองการทางาน ดาวนโหลดและทดสอบวงจร ดงน 51. รปท 2.14 (ก) 52. รปท 2.14 (ข) 53. รปท 2.15 54. รปท 2.16 55. รปท 2.18

คาถามเกยวกบการแกไขขอบกพรอง 56. จงอธบายขนตอนในการแกไขขอบกพรองทง 3 ขนตอน 57. จากวงจรในรปท 2.15 จงอธบายการทางานของวงจร เมอเกดเหตการณตอไปน

57.1 R5 เปดวงจร 57.2 ไดโอดเปลงแสง 8 ชารด 57.3 เอาตพต 4 ของไอซ 7442 ชอรตลงกราวด

58. จากวงจรในรปท 2.16 จงอธบายการทางานของวงจร ถาเกดเหตการณตอไปน 58.1 ไมตอสายกราวดกบตวแสดงผล 7 สวน 58.2 เอาตพต g ของไอซ 7448 ชอรตลงกราวด 58.3 เอาตพตของไอซ 7490 คางท 1001

59. จากวงจรในรปท 2.17 จงบอกอาการทเกดขน เมอเกดเหตการณตอไปน 59.1 D1 เปดวงจร 59.2 R1 เปดวงจร 59.3 ขากลางของสวตชโรตารไมตอกราวด 59.4 เอาตพตนอตเกต A เปนลอจก 1 คางตลอด

60. จากวงจรในรปท 2.18 จงบอกอาการทเกดขนเมอเกดขอบกพรองดงน 60.1 ไดโอดเปลงแสงตวหนงชารด 60.2 เอาตพตขาหนงของไอซ 74147 เปนลอจก 1 60.3 เอาตพตขาหนงของไอซ 74147 เปนลอจก 0




เอกสารอางอง Bignell James & Donavan. (2000). Digital Electronics. (4th ed.). New York : Delmar. Cook, Nigel P. (2001). Digital Electronics with PLD Integration. New Jersey : Prentice-Hall. Dueck, Robert K. (2000). Digital Applications for CPLDs : A Lab Manual. Toronto : Delmar. ______________ (2001). Digital design with CPLD application and VHDL. Toronto : Delmar. Floyd, T.L. (1997). Digital Fundamentals. New Jersey : Prentice-Hall. Kleitz, W. (1999). Digital Electronics. New Jersey : Prentice-Hall. Mano, Morris P. (1991). Digital Design. Los Angeles : Prentice-Hall. Reis, R.A. (1991). Digital Electronics through Project analysis. New York : Macmillan. Sandige, Richard S. (2002). Digital Design Essentials. California : Prentice-Hall. Taub, Herbert. (1985). Digital Circuits and Microprocessor. New York : McGraw-Hill. Tocci, R. J. , & Wildmer, N. S. (2001). Digital Systems. (8th ed.). New Jersey : Prentice-Hall. Wakerly, John F. (2000). Digital Design. New Jersey : Prentice-Hall. Waterman, Steve. (2000). Digital Logic Simulation and CPLD Programming. New Jersey : Prentice-Hall. แผนขอมลไอซ SN74LS42 SN74154 7447 และ SN74LS147 htpp://www.alldatasheet.com : 12 มกราคม 2548.

วงจรถอดรหัสและวงจรเข ารห ัส · บทที่ 2...

Documents