Bài giảng Điện tử số

Tóm tắt Bài giảng Điện tử số: ... nhau trong nhóm thì sẽ bị loại ƒ Các nhóm có thể trùng nhau một vài phần tử nhưng không được trùng hoàn toàn và phải nhóm hết các ô bằng 1 ƒ Số lượng nhóm chính bằng số lượng số hạng sau khi đã tối thiểu hóa (mỗi nhóm tương ứng với 1 số hạng) 51 Ví dụ CBCBACBAF CABABCCBACBACBACBACBAF ++= ...hực tế, thời gian chuyển biến được đo bằng thời gian chuyển biến từ 10% đến 90% giá trị biên độ cực đại. 76 Đặc tính điện của IC (tiếp) ƒ Công suất tiêu thụ ở chế độ động: } Chế độ động là chế độ làm việc có tín hiệu } Là công suất tổn hao trên các phần tử trong vi mạch, nên cần càng nhỏ càng...mạch: iii iii baB baD .1 = ⊕= + Minh họa Mạch test 130 Bộ trừ đầy đủ (Full-Subtractor) ƒ Chức năng: dùng để thực hiện phép trừ giữa 2 bit bất kỳ trong phép trừ 2 số nhị phân. ƒ Sơ đồ khối: 131 Bộ trừ đầy đủ (tiếp) ƒ Bảng thật: ƒ Biểu thức đầu ra phụ thuộc đầu vào: ).(.1 iiiiii i...

pdf198 trang | Chia sẻ: havih72 | Lượt xem: 318 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Bài giảng Điện tử số, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
mật độ tích hợp cỡ
lớn: 100 ÷ 1000 cổng/chip
ƒ VLSI - Very Large Scale Integration: các vi mạch có mật độ tích
hợp cỡ rất lớn: 103÷106 cổng/chip
ƒ ULSI - Ultra Large Scale Integration: các vi mạch có mật độ tích
hợp cỡ cực kỳ lớn: > 106 cổng/chip
73
Phân loại mạch tích hợp số (tiếp)
ƒ Theo bản chất linh kiện được sử dụng:
} IC sử dụng Transistor lưỡng cực:
ƒ RTL Resistor Transistor Logic (đầu vào mắc điện trở, đầu ra là
Transistor) 
ƒ DTL Diode Transistor Logic (đầu vào mắc Diode, đầu ra là
Transistor)
ƒ TTL Transistor Transistor Logic (đầu vào mắc Transistor, đầu ra
là Transistor)
ƒ ECL Emitter Coupled Logic (Transistor ghép nhiều cực emitter)
} IC sử dụng Transistor trường - FET (Field Effect 
Transistor) 
ƒ MOS Metal Oxide Semiconductor
ƒ CMOS Complementary MOS
74
Đặc tính điện của IC
ƒ Dải điện áp quy định mức logic
ƒ VD: với chuẩn TTL ta có:
Dải điện áp
không xác định
5V
2V
0.8V
0V
Vào
5V
3,5V
0,5V
0V
Ra
Dải điện áp
không xác định
75
Đặc tính điện của IC (tiếp)
ƒ Thời gian truyền: tín hiệu truyền từ đầu vào tới đầu ra của
mạch tích hợp phải mất một khoảng thời gian nào đó. Thời
gian đó được đánh giá qua 2 thông số:
} Thời gian trễ: là thời gian trễ thông tin của đầu ra so với đầu vào
} Thời gian chuyển biến: là thời gian cần thiết để chuyển biến từ mức
0 lên mức 1 và ngược lại.
} Thời gian chuyển biến từ 0 đến 1 còn gọi là thời gian thiết lập sườn dương
} Thời gian chuyển biến từ 1 đến 0 còn gọi là thời gian thiết lập sườn âm
} Trong lý thuyết: thời gian chuyển biến bằng 0
} Trong thực tế, thời gian chuyển biến được đo bằng thời gian chuyển biến từ
10% đến 90% giá trị biên độ cực đại.
76
Đặc tính điện của IC (tiếp)
ƒ Công suất tiêu thụ ở chế độ động:
} Chế độ động là chế độ làm việc có tín hiệu
} Là công suất tổn hao trên các phần tử trong vi mạch, nên
cần càng nhỏ càng tốt.
} Công suất tiêu thụ ở chế độ động phụ thuộc
ƒ Tần số làm việc.
ƒ Công nghệ chế tạo: công nghệ CMOS có công suất tiêu thụ thấp
nhất.
77
Đặc tính cơ của IC
ƒ Là đặc tính của kết cấu vỏ bọc bên ngoài.
ƒ Có 2 loại thông dụng:
} Vỏ tròn bằng kim loại, số chân < 10
} Vỏ dẹt bằng gốm, chất dẻo, có 3 loại
ƒ IC một hàng chân SIP (Single Inline Package) hay SIPP (Single 
In-line Pin Package) 
ƒ IC có 2 hàng chân DIP (Dual Inline Package) 
ƒ IC chân dạng lưới PGA (Pin Grid Array): vỏ vuông, chân xung
quanh
78
Đặc tính cơ của IC (tiếp)
ƒ Một số dạng IC:
79
Đặc tính nhiệt của IC
ƒ Mỗi một loại IC được chế tạo để sử dụng ở một
điều kiện môi trường khác nhau tùy theo mục đích
sử dụng nó.
} IC dùng trong công nghiệp: 0°C÷70°C
} IC dùng trong quân sự: -55°C ÷125°C
80
VD: Phần tử AND dùng IC
81
VD: Phần tử AND dùng IC (tiếp)
82
VD: Phần tử OR dùng IC
83
VD: Phần tử NAND dùng IC
84
VD: Phần tử NOR dùng IC
85
VD: Phần tử XOR và XNOR dùng IC
86
Các phần tử logic cơ bản
ƒ AND: 74LS08
ƒ OR: 74LS32
ƒ NOT: 74LS04/05
ƒ NAND: 74LS00
ƒ NOR: 74LS02
ƒ XOR: 74LS136
ƒ NXOR: 74LS266
87
Bài tập áp dụng
ƒ Biểu diễn các phần tử logic hai đầu vào AND, OR 
và phần tử logic một đầu vào NOT chỉ dùng phần
tử NAND.
88
Điện tử số
Chương 4
HỆ TỔ HỢP
Bộ môn Kỹ thuật Máy tính, Khoa Công nghệ Thông tin
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
89
Nội dung chương 4
4.1. Khái niệm
4.2. Một số hệ tổ hợp cơ bản
90
4.1. Khái niệm
ƒ Hệ tổ hợp là hệ mà tín hiệu ra chỉ phụ thuộc vào tín
hiệu vào tại thời điểm hiện tại
ƒ Hệ tổ hợp còn được gọi là hệ không có nhớ
ƒ Hệ tổ hợp chỉ cần thực hiện bằng những phần tử
logic cơ bản
91
Nội dung chương 4
4.1. Khái niệm
4.2. Một số hệ tổ hợp cơ bản
92
4.2. Một số hệ tổ hợp cơ bản
1. Bộ mã hóa
2. Bộ giải mã
3. Bộ chọn kênh
4. Bộ phân kênh
5. Các mạch số học
93
1. Bộ mã hóa
ƒ Mã hóa là việc sử dụng ký hiệu để biểu diễn đặc
trưng cho một đối tượng nào đó.
ƒ Ký hiệu tương ứng với một đối tượng được gọi là
từ mã.
ƒ Thí dụ:
94
Bộ mã hóa (tiếp)
ƒ Chức năng: thực hiện việc mã hóa các tín hiệu
tương ứng với các đối tượng thành các từ mã nhị
phân.
ƒ Thí dụ:
Đối tượng Từ mãBộ mã
hóa
tín
hiệu
tín
hiệu
Bộ mã
hóa
A
B
C
D
S0
S1
95
Ví dụ - Bộ mã hóa bàn phím
ƒ Mã hóa bàn phím:
} Mỗi phím được gán một từ mã khác nhau.
} Khi một phím được nhấn, bộ mã hóa sẽ cho ra đầu ra là
từ mã tương ứng đã gán cho phím đó.
ƒ Hãy thiết kế bộ mã hóa cho một bàn phím gồm có
9 phím với giả thiết trong một thời điểm chỉ có duy
nhất 1 phím được nhấn.
96
Bộ mã hóa bàn phím (tiếp)
ƒ Sơ đồ khối:
} Một bộ 9 phím, phải sử dụng 4 bit để mã hóa.
} Vậy có 9 đầu vào, 4 đầu ra.
ƒ Mã hóa ưu tiên:
} Nếu 2 hoặc nhiều phím đồng thời được nhấn, thì bộ mã hóa chỉ coi
như 1 phím được nhấn, và phím đó có mã cao nhất.
P1
P2
P9
BMH
bàn
phím
9 phím
Vcc
A
B
C
D
97
Bộ mã hóa bàn phím (tiếp)
ƒ Bảng mã hóa:
98
Bộ mã hóa bàn phím (tiếp)
ƒ Lập biểu thức đầu ra phụ thuộc đầu vào:
} A = 1 khi P8 hoặc P9 được nhấn, tức là khi P8 = 1 hoặc P9 = 1
Vậy A = P8 + P9
} B = 1 khi P4 hoặc P5 hoặc P6 hoặc P7 được nhấn, tức là khi P4 = 1 
hoặc P5 = 1 hoặc P6 = 1 hoặc P7 = 1
Vậy B = P4 + P5 + P6 + P7
} C = 1 khi P2 hoặc P3 hoặc P6 hoặc P7 được nhấn, tức là khi P2 = 1 
hoặc P3 = 1 hoặc P6 = 1 hoặc P7 = 1
Vậy C = P2 + P3 + P6 + P7
} D = 1 khi P1 hoặc P3 hoặc P5 hoặc P7 hoặc P9 được nhấn, tức là khi
P1 = 1 hoặc P3 = 1 hoặc P5 = 1 hoặc P7 = 1 hoặc P9 = 1
Vậy D = P1 + P3 + P5 + P7 + P9
ƒ Vẽ mạch: 
99
Bài tập về nhà
ƒ Tìm hiểu hoạt động của bàn phím máy tính đơn
giản
} TLTK: www.wikipedia.org
100
2. Bộ giải mã
ƒ Chức năng: 
} Bộ giải mã thực hiện chức năng ngược với bộ mã hóa.
} Cung cấp thông tin ở đầu ra khi đầu vào xuất hiện tổ hợp
các biến nhị phân ứng với 1 hay nhiều từ mã đã được
chọn.
} Từ từ mã xác định được tín hiệu tương ứng với đối
tượng đã mã hóa.
101
Hai trường hợp giải mã
ƒ Giải mã cho 1 từ mã:
} Nguyên lý: ứng với một tổ hợp cần giải mã ở đầu vào thì
đầu ra bằng 1, các tổ hợp đầu vào còn lại, đầu ra bằng 0.
} VD: S = 1 nếu (AB) = (10), S = 0 nếu (AB) ≠ (10)
ƒ Giải mã cho toàn bộ mã: 
} Nguyên lý: ứng với một tổ hợp nào đó ở đầu vào thì 1 
trong các đầu ra bằng 1, các đầu ra còn lại bằng 0.
A
B
SB
G
M
A
B
S0
S1
S2
S3
B
G
M
102
Ví dụ - Bộ giải mã BCD
ƒ BCD: mã hóa số nguyên thập phân bằng nhị phân
103
Bộ giải mã BCD (tiếp)
ƒ Xác định đầu vào và đầu ra:
} Vào: từ mã nhị phân 4 bit (⇒ có 16 tổ hợp)
} Ra: các tín hiệu tương ứng với các số nhị phân mà từ mã mã hóa
ƒ Ta chỉ sử dụng 10 tổ hợp, còn 6 tổ hợp không sử dụng đến
được coi là không xác định.
BCD – Binary Coding Decimal
104
Bộ giải mã BCD – Bảng thật
105
Tìm biểu thức của từng đầu ra
106
Tìm biểu thức của từng đầu ra (tiếp)
107
Tìm biểu thức của từng đầu ra (tiếp)
108
Tìm biểu thức của từng đầu ra (tiếp)
109
Tìm biểu thức của từng đầu ra (tiếp)
110
Vẽ mạch
111
3. Bộ chọn kênh
ƒ MultiPlexor – MUX
ƒ Có nhiều đầu vào tín hiệu và 1 đầu ra
ƒ Chức năng: chọn 1 tín hiệu trong nhiều tín hiệu đầu
vào để đưa ra đầu ra
112
MUX 2-1
ƒ Sơ đồ khối:
ƒ Tín hiệu chọn:
ƒ Tín hiệu ra:
E1
E0
C0
S
1000 ECECS +=
113
MUX 4-1
ƒ Sơ đồ khối:
ƒ Tín hiệu chọn:
ƒ Tín hiệu ra:
E3
E2
E1
E0
C1
C0
S
301201101001 ECCECCECCECCS +++=
114
Ví dụ - Thiết kế MUX 2-1
ƒ Bảng thật:
115
Ví dụ - Thiết kế MUX 2-1 (tiếp)
ƒ Biểu thức đầu ra S:
116
Ví dụ - Thiết kế MUX 2-1 (tiếp)
ƒ Sơ đồ mạch:
Minh họa
117
4. Bộ phân kênh
ƒ DeMultiPlexor – DeMUX
ƒ Có 1 đầu vào tín hiệu và nhiều đầu ra
ƒ Chức năng: đưa tín hiệu từ đầu vào tới 1 trong
những đầu ra
118
DeMUX 1-2
ƒ Sơ đồ khối:
ƒ Tín hiệu chọn:
E
C0
S0
S1
119
DeMUX 1-4
ƒ Sơ đồ khối:
ƒ Tín hiệu chọn:
E
C1
C0
S0
S1
S2
S3
120
Ví dụ - Thiết kế DeMUX 1-2
ƒ Bảng thật:
ƒ Biểu thức đầu ra:
ECS
ECS
01
00
=
=
121
5. Các mạch số học
a. Bộ cộng
b. Bộ trừ
c. Bộ so sánh
122
a. Bộ cộng
ƒ Chức năng: thực hiện phép cộng giữa 2 số nhị
phân.
ƒ Bán tổng (Half-Adder):
} Thực hiện phép cộng giữa 2 bit thấp nhất của phép cộng
2 số nhị phân.
} Sơ đồ khối:
123
Bán tổng (tiếp)
ƒ Bảng thật:
ƒ Biểu thức đầu ra phụ thuộc đầu vào:
ƒ Sơ đồ mạch: 
iii
iii
bar
bas
.1 =
⊕=
+
Minh họa
Mạch test
124
Bộ cộng đầy đủ (Full-Adder)
ƒ Chức năng: thực hiện phép cộng giữa 2 bit bất kỳ của phép
cộng 2 số nhị phân.
ƒ Sơ đồ khối:
} ri: bit nhớ đầu vào
} ri+1: bit nhớ đầu ra
125
Bộ cộng đầy đủ (tiếp)
ƒ Bảng thật:
ƒ Biểu thức đầu ra phụ thuộc đầu vào:
)(.1 iiiiii
iiii
barbar
rbas
++=
⊕⊕=
+
126
Bộ cộng đầy đủ (tiếp)
ƒ Sơ đồ mạch:
Minh họa
Mạch test
127
Bộ cộng nhiều bit
ƒ Đây là bộ cộng 2 số nhị phân n bit, kết quả nhận
được là 1 số nguyên n+1 bit.
ƒ Sơ đồ:
Minh họa
Mạch test
128
b. Bộ trừ
ƒ Chức năng: thực hiện phép trừ giữa 2 số nhị phân.
ƒ Bán hiệu (Half-Subtractor):
} Dùng để thực hiện phép trừ giữa 2 bit thấp nhất trong
phép trừ giữa 2 số nhị phân
} Sơ đồ khối:
ƒ Di: hiệu
ƒ Bi+1: bit mượn
129
Bán hiệu (tiếp)
ƒ Bảng thật:
ƒ Biểu thức đầu ra phụ thuộc đầu vào:
ƒ Sơ đồ mạch: 
iii
iii
baB
baD
.1 =
⊕=
+
Minh họa
Mạch test
130
Bộ trừ đầy đủ (Full-Subtractor)
ƒ Chức năng: dùng để thực hiện phép trừ giữa 2 bit bất kỳ
trong phép trừ 2 số nhị phân.
ƒ Sơ đồ khối:
131
Bộ trừ đầy đủ (tiếp)
ƒ Bảng thật:
ƒ Biểu thức đầu ra phụ thuộc đầu vào:
).(.1 iiiiii
iiii
baBbaB
BbaD
⊕+=
⊕⊕=
+
132
Bộ trừ đầy đủ (tiếp)
ƒ Sơ đồ mạch:
Minh họa
Mạch test
133
c. Bộ so sánh
ƒ Dùng để so sánh 2 số nhị phân
ƒ Có 2 kiểu so sánh:
} So sánh đơn giản:
ƒ Kết quả so sánh: bằng nhau, khác nhau
} So sánh đầy đủ:
ƒ Kết quả so sánh: lớn hơn, nhỏ hơn, bằng nhau
ƒ Có 2 loại bộ so sánh:
} Bộ so sánh đơn giản
} Bộ so sánh đầy đủ
134
Bộ so sánh đơn giản
ƒ Giả sử cần xây dựng bộ so sánh đơn giản 2 số A 
và B:
A a3 a2 a1 a0
B b3 b2 b1 b0
Đầu ra S
ƒ S = 1 A = B
ƒ S = 0 A ≠ B
135
Bộ so sánh đơn giản (tiếp)
ƒ Ta có:
ƒ Suy ra:
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧
=⊕
=⊕
=⊕
=⊕
↔
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧
=⊕
=⊕
=⊕
=⊕
↔
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧
=
=
=
=
↔=
1
1
1
1
0
0
0
0
00
11
22
33
00
11
22
33
00
11
22
33
ba
ba
ba
ba
ba
ba
ba
ba
ba
ba
ba
ba
BA
00112233 ... babababaS ⊕⊕⊕⊕=
136
Bộ so sánh đơn giản (tiếp)
ƒ Sơ đồ mạch:
137
Bộ so sánh đầy đủ
ƒ Bộ so sánh 2 bit đầy đủ:
} Đầu vào: 2 bit cần so sánh ai và bi
} Đầu ra: 3 tín hiệu để báo kết quả lớn hơn, nhỏ hơn, bằng nhau của 2 
bit
ƒ ai > bi Gi = 1 còn Ei, Li = 0
ƒ ai Li = 1 còn Ei, Gi = 0
ƒ ai = bi Ei = 1 còn Gi, Li = 0
} Sơ đồ khối:
138
Bộ so sánh 2 bit đầy đủ (tiếp)
} Bảng thật:
} Biểu diễn đầu ra theo đầu vào:
} Sơ đồ mạch: 
iii
iii
iii
baE
baL
baG
⊕=
=
=
.
.
Minh họa
139
Bộ so sánh đầy đủ 2 số nhị phân
ƒ Cấu tạo: gồm các bộ so sánh 2 bit
ƒ Có tín hiệu CS (Chip Select)
} CS = 0, tất cả các đầu ra = 0 (không so sánh)
} CS = 1, hoạt động bình thường
ƒ Biểu diễn các đầu ra của bộ so sánh 2 bit theo đầu
vào:
)(.
..
..
iii
iii
iii
baCSE
baCSL
baCSG
⊕=
=
=
Minh họa
Mạch test
140
VD: Bộ so sánh 2 số nhị phân 3 bit
ƒ Sơ đồ mạch bộ so sánh 2 số nhị phân 3 bit:
} A = a2a1a0
} B = b2b1b0
Mạch test
Minh họa
141
Bài tập chương 4
ƒ Bài 1: Tổng hợp bộ chọn kênh 4-1. 
ƒ Bài 2: Thiết kế bộ trừ/nhân 2 số 2 bit.
ƒ Bài 3: Tổng hợp bộ chọn kênh 2-1 chỉ dùng NAND. 
ƒ Bài 4: Tổng hợp mạch tổ hợp thực hiện phép toán
sau : M = N + 3, biết rằng N là số 4 bit mã BCD còn
M là số 4 bit. 
142
Điện tử số
Chương 5
HỆ DÃY
Bộ môn Kỹ thuật Máy tính, Khoa Công nghệ Thông tin
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
143
Nội dung chương 5
5.1. Khái niệm
5.2. Mô hình của hệ dãy
5.3. Các Trigger
5.4. Một số ứng dụng của hệ dãy
144
5.1. Khái niệm
ƒ Hệ dãy là hệ mà tín hiệu ra không chỉ phụ thuộc
vào tín hiệu vào tại thời điểm hiện tại mà còn phụ
thuộc vào quá khứ của tín hiệu vào.
ƒ Hệ dãy còn được gọi là hệ có nhớ.
ƒ Để thực hiện được hệ dãy, nhất thiết phải có phần
tử nhớ. Ngoài ra còn có thể có các phần tử logic cơ
bản.
145
Phân loại hệ dãy
ƒ Hệ dãy đồng bộ: khi làm việc cần có 1 tín hiệu
đồng bộ để giữ nhịp cho toàn bộ hệ hoạt động.
ƒ Hệ dãy không đồng bộ: không cần tín hiệu này để
giữ nhịp chung cho toàn bộ hệ hoạt động. 
ƒ Hệ dãy đồng bộ nhanh hơn hệ dãy không đồng bộ
tuy nhiên lại có thiết kế phức tạp hơn.
146
Nội dung chương 5
5.1. Khái niệm
5.2. Mô hình của hệ dãy
5.3. Các Trigger
5.4. Một số ứng dụng của hệ dãy
147
Mô hình của hệ dãy
ƒ Mô hình của hệ dãy được dùng để mô tả hệ dãy
thông qua tín hiệu vào, tín hiệu ra và trạng thái của
hệ mà không quan tâm đến cấu trúc bên trong của
hệ.
148
Mô hình của hệ dãy (tiếp)
ƒ Có 2 loại mô hình:
} Mealy
} Moore
ƒ Hai loại mô hình trên có thể chuyển đổi qua lại cho
nhau.
149
a. Mô hình Mealy
ƒ Mô hình Mealy mô tả hệ dãy thông qua 5 tham số:
} X = {x1, x2, ..., xn}
} Y = {y1, y2, ..., yl}
} S = {s1, s2, ..., sm}
} FS(S, X)
} FY(S, X)
150
Mô hình Mealy (tiếp)
ƒ Giải thích các kí hiệu:
} X là tập hợp hữu hạn n tín hiệu đầu vào
} Y là tập hợp hữu hạn l tín hiệu đầu ra
} S tập hợp hữu hạn m trạng thái trong của hệ
} FS là hàm biến đổi trạng thái. Đối với mô hình kiểu Mealy 
thì FS phụ thuộc vào S và X → FS = FS(S, X)
} FY là hàm tính trạng thái đầu ra: FY = FY(S, X)
151
b. Mô hình Moore
ƒ Mô hình Moore giống như mô hình Mealy, nhưng
khác ở chỗ là FY chỉ phụ thuộc vào S:
FY = FY(S)
152
Bảng chuyển trạng thái
ƒ Mô hình Mealy:
153
Bảng chuyển trạng thái (tiếp)
ƒ Mô hình Moore:
154
Ví dụ về mô hình hệ dãy
ƒ Sử dụng mô hình Mealy và Moore để mô tả hệ dãy
thực hiện phép cộng.
ƒ Ví dụ:
155
Ví dụ: Mô hình Mealy
ƒ X = {00, 01, 10, 11} - do có 2 đầu vào
ƒ Y = {0, 1} - do có 1 đầu ra
ƒ S = {s0, s1} - s0: trạng thái không nhớ
- s1: trạng thái có nhớ
ƒ Hàm trạng thái FS(S, X):
FS(s0, 00) = s0 FS(s0, 01) = s0
FS(s0, 11) = s1 FS(s0, 10) = s0
FS(s1, 00) = s0 FS(s1, 10) = s1
FS(s1, 01) = s1 FS(s1, 11) = s1
156
Ví dụ: Mô hình Mealy (tiếp)
ƒ Hàm ra FY(S, X):
FY(s0, 00) = 0 FY(s0, 11) = 0
FY(s0, 01) = 1 FY(s0, 10) = 1
FY(s1, 00) = 1 FY(s1, 10) = 0
FY(s1, 11) = 1 FY(s1, 01) = 0
157
Bảng chuyển trạng thái
158
Đồ hình chuyển trạng thái
159
Ví dụ: Mô hình Moore
ƒ X = {00, 01, 10, 11} - do có 2 đầu vào
ƒ Y = {0, 1} - do có 1 đầu ra
ƒ S = {s00, s01, s10, s11} - sij: i = 0 là không nhớ
i = 1 là có nhớ
j = tín hiệu ra
160
Ví dụ: Mô hình Moore (tiếp)
ƒ Hàm trạng thái FS(S, X):
FS(s00, 00) = s00 FS(s00, 10) = s01
FS(s00, 01) = s01 FS(s00, 11) = s10
FS(s01, 00) = s00 FS(s01, 10) = s01
FS(s01, 01) = s01 FS(s01, 11) = s10
FS(s10, 00) = s01 FS(s10, 10) = s10
FS(s10, 01) = s10 FS(s10, 11) = s11
FS(s11, 00) = s01 FS(s11, 01) = s10
FS(s11, 11) = s11 FS(s11, 10) = s10
ƒ Hàm ra FY(S):
FY(s00) = 0 FY(s01) = 1
FY(s10) = 0 FY(s11) = 1
161
Bảng chuyển trạng thái
162
Đồ hình chuyển trạng thái
163
Nội dung chương 5
5.1. Khái niệm
5.2. Mô hình của hệ dãy
5.3. Các Trigger
5.4. Một số ứng dụng của hệ dãy
164
Trigger
ƒ Phần tử cơ bản của hệ dãy chính là các phần tử
nhớ hay còn gọi là các trigger
ƒ Đầu ra của trigger chính là trạng thái của nó
ƒ Một trigger có thể làm việc theo 2 kiểu:
} Trigger không đồng bộ: đầu ra của trigger thay đổi chỉ
phụ thuộc vào tín hiệu đầu vào
} Trigger đồng bộ: đầu ra của trigger thay đổi phụ thuộc
vào tín hiệu vào và tín hiệu đồng bộ
165
Các kiểu đồng bộ
ƒ Đồng bộ theo mức:
} Mức cao:
ƒ Khi tín hiệu đồng bộ có giá trị logic bằng 0 
thì hệ nghỉ (giữ nguyên trạng thái)
ƒ Khi tín hiệu đồng bộ có giá trị logic bằng 1 
thì hệ làm việc bình thường.
} Mức thấp:
ƒ Khi tín hiệu đồng bộ có giá trị logic bằng 1 
thì hệ nghỉ (giữ nguyên trạng thái)
ƒ Khi tín hiệu đồng bộ có giá trị logic bằng 0 
thì hệ làm việc bình thường.
166
Các kiểu đồng bộ (tiếp)
ƒ Đồng bộ theo sườn:
} Sườn dương:
ƒ Khi tín hiệu đồng bộ xuất hiện sườn dương
(sườn đi lên, từ 0 → 1) thì hệ làm việc bình
thường
ƒ Trong các trường hợp còn lại, hệ nghỉ (giữ
nguyên trạng thái).
} Sườn âm:
ƒ Khi tín hiệu đồng bộ xuất hiện sườn âm
(sườn đi xuống, từ 1 → 0), hệ làm việc bình
thường
ƒ Trong các trường hợp còn lại, hệ nghỉ (giữ
nguyên trạng thái).
167
Các kiểu đồng bộ (tiếp)
ƒ Đồng bộ kiểu xung: 
} Khi có xung thì hệ làm việc bình thường
} Khi không có xung thì hệ nghỉ (giữ nguyên trạng thái).
168
Các loại Trigger
ƒ Có 4 loại Trigger:
} RS Reset - Set Xóa - Thiết lập
} D Delay Trễ
} JK Jordan và Kelly Tên 2 nhà phát minh
} T Toggle Bập bênh, bật tắt
169
a. Trigger RS
ƒ Sơ đồ khối:
ƒ Trigger RS hoạt động được ở cả 2 chế độ đồng bộ và không đồng bộ
CLK CLK
Đồng bộ sườn âm
170
Bảng chuyển trạng thái của RS
RqSQ +=
171
Ví dụ
ƒ Cho Trigger RS đồng bộ mức cao và đồ thị các tín
hiệu R, S như hình vẽ. Hãy vẽ đồ thị tín hiệu ra Q.
172
Ví dụ (tiếp)
173
b. Trigger D
ƒ Trigger D có 1 đầu vào là D và hoạt động ở 2 chế
độ đồng bộ và không đồng bộ.
ƒ Ta chỉ xét trigger D hoạt động ở chế độ đồng bộ.
174
Trigger D đồng bộ
ƒ Trigger D đồng bộ theo mức gọi là chốt D (Latch)
ƒ Trigger D đồng bộ theo sườn được gọi là xúc phát sườn
(Edge trigged)
175
Bảng chuyển trạng thái của D
176
Ví dụ 1
ƒ Cho chốt D kích hoạt mức cao. Hãy vẽ tín hiệu ra
Q dóng trên cùng trục thời gian với tín hiệu vào D.
177
Ví dụ 1 (tiếp)
178
Ví dụ 2
ƒ Cho trigger D xúc phát sườn dương. Hãy vẽ tín
hiệu ra Q dóng trên cùng trục thời gian với tín hiệu
vào D.
179
Ví dụ 2 (tiếp)
180
c. Trigger JK
ƒ Trigger JK chỉ hoạt động ở chế độ đồng bộ
ƒ Sơ đồ khối:
181
Bảng chuyển trạng thái của JK
KqJqQ +=
J ~ S
K ~ R
182
d. Trigger T
ƒ Trigger T chỉ hoạt động ở chế độ đồng bộ
ƒ Sơ đồ khối:
183
Bảng chuyển trạng thái của T
TqTqTqQ ⊕=+=
184
Nội dung chương 5
5.1. Khái niệm
5.2. Mô hình của hệ dãy
5.3. Các Trigger
5.4. Một số ứng dụng của hệ dãy
185
1. Bộ đếm và chia tần số
ƒ Bộ đếm được dùng để đếm xung
ƒ Bộ đếm được gọi là module n nếu nó có thể đếm
được n xung: từ 0 đến n-1
ƒ Có 2 loại bộ đếm:
} Bộ đếm không đồng bộ: không đồng thời đưa tín hiệu
đếm vào các đầu vào của các trigger
} Bộ đếm đồng bộ: có xung đếm đồng thời là xung đồng
hồ clock đưa vào tất cả các trigger của bộ đếm
186
Bộ đếm không đồng bộ module 16 
ƒ Đếm từ 0 đến 15 và có 16 trạng thái
ƒ Mã hóa thành 4 bit A,B,C,D tương ứng với
q4,q3,q2,q1
ƒ Cần dùng 4 trigger (giả sử dùng trigger JK)
1 
1 
1 
1 
1 
1 
1 
1 
187
Bộ đếm không đồng bộ module 16
ƒ Bảng đếm xung:
188
Bộ đếm không đồng bộ module 16
ƒ Biểu đồ thời gian:
ƒ NX: Bộ đếm này đồng thời cũng là bộ chia tần số
189
Bộ đếm không đồng bộ module 10
ƒ Có 10 trạng thái⇒ cần dùng 4 Trigger
ƒ Giả sử dùng Trigger JK có đầu vào CLR (CLEAR: xóa) tích
cực ở mức thấp
} Nếu CLR = 0 thì q = 0
ƒ Cứ mỗi khi đếm đến xung thứ 10 thì tất cả các q bị xóa về 0
ƒ Sơ đồ: (các J=K=1)
190
Bộ đếm đồng bộ module 8
ƒ Có 8 trạng thái⇒ cần dùng 3 Trigger
ƒ Giả sử dùng các Trigger JK
ƒ Bảng đếm xung:
191
Bộ đếm đồng bộ module 8 (tiếp)
J
K
CLK
Q1 J
K
CLK
Q2 J
K
CLK
Q3
CLOCK
1
192
Bộ đếm lùi không đồng bộ module 8
ƒ Giả sử dùng Trigger JK có đầu vào PR (PRESET: 
thiết lập trước) tích cực ở mức thấp
} Nếu PR = 0 thì q = 1
ƒ Đầu tiên cho PR = 0 thì q1q2q3 = 111
ƒ Sau đó cho PR = 1, hệ hoạt động bình thường
xung q3 q2 q1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
Số đếm
7
6
5
4
3
2
1
0
7
193
Bộ đếm lùi không đồng bộ module 8
194
2. Thanh ghi
ƒ Thanh ghi có cấu tạo gồm các trigger nối với nhau
ƒ Chức năng:
} Để lưu trữ tạm thời thông tin
} Dịch chuyển thông tin
ƒ Lưu ý: cả thanh ghi và bộ nhớ đều dùng để lưu trữ
thông tin, nhưng thanh ghi có chức năng dịch
chuyển thông tin. Do đó, thanh ghi có thể sử dụng
làm bộ nhớ, nhưng bộ nhớ không thể làm được
thanh ghi.
195
Phân loại
ƒ Vào nối tiếp ra nối tiếp
ƒ Vào nối tiếp ra song song
ƒ Vào song song ra nối tiếp
ƒ Vào song song ra song song
0 1 0 1 0 0 11
0 1 0 1 0 0 11
0 1 0 1 0 0 11
0 1 0 1 0 0 11
196
Ví dụ
ƒ Thanh ghi 4 bit vào nối tiếp ra song song dùng
Trigger D
197
Ví dụ (tiếp)
ƒ Bảng số liệu khảo sát:
198
ƒ KS28: 
} User: k28cntt
} Pass: “tap the”
ƒ SPKT Tin K50
} Lớp phó: Trần Thị Dung 0976324219.

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_dien_tu_so.pdf
Ebook liên quan