Bài giảng Điện tử số

end Mux; 
architecture Behavioral of Mux 
is 
 signal I : 
 std_logic_vector(8 downto 
0); 
 signal SEL: 
 std_logic_vector(4 downto 
0); 
 signal Y :std_logic; 
begin 
 with SEL select 
 --abcdefg" 
 Y <= I(0) when "0000", 
 I(1) when "0001", 
 I(2) when "0010", 
 I(3) when "0011", 
 I(4) when "0100", 
 I(5) when "0101", 
 I(6) when others; 
end Behavioral; 
C. 
architecture Behavioral of Mux 
is 
 signal I : 
 std_logic_vector(7 downto 
0); 
 signal SEL: 
 std_logic_vector(2 downto 
0); 
 signal Y :std_logic; 
begin 
 process 
 begin 
 case SEL is 
 when "000" => 
Y<=I(0); 
 when "001" => 
Y<=I(1); 
 when "010" => 
Y<=I(2); 
 when "011" => 
Y<=I(3); 
 when "100" => 
Y<=I(4); 
 when "101" => 
Y<=I(5); 
 when "110" => 
Y<=I(6); 
 when others => 
Y<=I(7); 
 end case; 
 end process; 
end Behavioral; 
ww
w.
4te
ch
.co
m.
vn
Chương 9: Ngôn ngữ mô tả phần cứng VHDL 
 235
 B. 
entity Mux is 
end Mux; 
architecture Behavioral of Mux 
is 
 signal I : 
 std_logic_vector(7 downto 
0); 
 signal SEL: 
 std_logic_vector(2 downto 
0); 
 signal Y :std_logic; 
begin 
 with SEL select 
 --abcdefg" 
 Y <= I(0) when "000", 
 I(1) when "001", 
 I(2) when "010", 
 I(3) when "011", 
 I(4) when "100", 
 I(5) when "101", 
 I(6) when "110", 
 I(7) when others; 
end Behavioral; 
D. 
architecture Behavioral of Mux 
is 
 signal I : 
 std_logic_vector(7 downto 
0); 
 signal SEL: 
 std_logic_vector(2 downto 
0); 
 signal Y : std_logic; 
begin 
 process(I) 
 begin 
 case SEL is 
 when "000" => 
Y<=I(0); 
 when "001" => 
Y<=I(1); 
 when "010" => 
Y<=I(2); 
 when "011" => 
Y<=I(3); 
 when "100" => 
Y<=I(4); 
 when "101" => 
Y<=I(5); 
 when "110" => 
Y<=I(6); 
 when others => 
Y<=I(7); 
 end case; 
 end process; 
end Behavioral; 
ww
w.
4te
ch
.co
m.
vn
Đáp án và hướng dẫn trả lời 
 236
ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN TRẢ LỜI 
CHƯƠNG 1 
1. Bit là số nhị phân có một chữ số. 1byte = 8 bit. 
2. b 
3. c 
4. a 
5. d 
6. a 
CHƯƠNG 2 
Bài 1. 
1. a 
2. b 
Bài 2.2 
1. c 
2. b 
Bài 2.3 
d 
Bài 2.4 
 d. Do đều bằng A+AB 
Bài 2.5 
- Mức logic và phân tích 
- Trễ truyền lan và phân tích 
- Công suất tiêu thụ và phân tích 
- Hệ số ghép tải và phân tích 
- Độ phòng vệ nhiễu và phân tích 
- Một số tham số khác 
Bài 2.6 
c 
Bài 2.7 
c 
Bài 2.8 
- Nêu được khái niệm về tối ưu hoá mạch điện các họ cổng 
ww
w.
4te
ch
.co
m.
vn
Đáp án và hướng dẫn trả lời 
 237
- Công cụ tối ưu hoá 
- Đưa ra ví dụ và phân tích hiệu quả kỹ thuật, kinh tế của việc tối ưu hoá 
Bài 2.10 
a 
Bài 2.11 
d 
Bài 2.12 
c 
CHƯƠNG 3 
CHƯƠNG 4 
1.a 2.d 
3.c 4.c 
5.c 6.d 
7.b 8.c 
9.a 10.c 
11.a 12.d 
13.c 14.a 
15.b 16.b 
17.a 18.b 
19.c 20.d 
CHƯƠNG 5 
1.a 2.c 
1.d 2.a 
3.d 4.b 
5.c 6.a 
7.b 8.c 
9.d 10.b 
11.a 12.d 
13.d 14.a 
ww
w.
4te
ch
.co
m.
vn
Đáp án và hướng dẫn trả lời 
 238
3.c 4.b 
5.d 6.a 
7.c 8.d 
9.d 10.c 
11.a 12.b 
13.d 14.c 
15.c 16.a 
17.d 18.b 
19.a 20.a 
21.b 22.d 
23.b 24.a 
25.b 26.c 
27.c 28.d 
29.c 30.a 
31.b 32.d 
33.c 34.a 
35.c 36. Xem ví dụ phần 
5.4.1.2 
37. Xem ví dụ phần 
5.4.1.2 
38.d 
39.b 40.a 
CHƯƠNG 6 
1.c 2.a 
3.b 4.d 
5.b 6.b 
7.c 8.c 
9.a 10.d 
CHƯƠNG 7 
1.a 2.c 
3.c 4.b 
5.c 6.a 
ww
w.
4te
ch
.co
m.
vn
Đáp án và hướng dẫn trả lời 
 239
7.b 8.a 
9.c 10.c 
CHƯƠNG 8 VÀ CHƯƠNG 9 
1.C 2.D 
3.C 4.D 
5.C 6.D 
7.B 8.D 
9.D 10.C 
11.B 12.B 
13.D 14.D 
15.B 16.A 
17.C 18.D 
19.A 20.D 
21.D 22.A 
23.C 24.B 
25.D 26.A 
27.B 28.C 
29.C 30.C 
31.B 32.A 
33.C 34.D 
35.A 36.B 
ww
w.
4te
ch
.co
m.
vn
Mục lục 
 240
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Giáo trình Kỹ thuật số - Trần Văn Minh, NXB Bưu điện 2002. 
2. Cơ sở kỹ thuật điện tử số, Đại học Thanh Hoa, Bắc Kinh, NXB Giáo dục 1996 . 
3. Kỹ thuật số, Nguyễn Thúy Vân, NXB Khoa học và kỹ thuật 1994. 
4. Toán logic và kỹ thuật số, Nguyễn Nam Quân - Khoa ĐHTC xuất bản - 1974 
5. Lý thuyết mạch logic và Kỹ thuật số, Nguyễn Xuân Quỳnh - NXB Bưu điện - 1984 
6. Fundamentals of logic design, fourth edition, Charles H. Roth, Prentice Hall 1991. 
7. Digital engineering design, Richard F.Tinder, Prentice Hall 1991 . 
8. Digital design principles and practices, John F.Wakerly, Prentice Hall 1990. 
9. VHDL for Programmable Logic by Kevin Skahill, Addison Wesley, 1996 
10. The Designer's Guide to VHDL by Peter Ashenden, Morgan Kaufmann, 1996. 
11. Analysis and Design of Digital Systems with VHDL by Dewey A., PWS Publishing, 
1993. 
ww
w.
4te
ch
.co
m.
vn
Mục lục 
 241
MỤC LỤC 
LỜI GIỚI THIỆU ................................................................................................................................................. 1 
CHƯƠNG 1: HỆ ĐẾM ......................................................................................................................................... 2 
GIỚI THIỆU...................................................................................................................................................... 2 
NỘI DUNG........................................................................................................................................................ 2 
1.1. BIỂU DIỄN SỐ ....................................................................................................................................... 2 
1.2. CHUYỂN ĐỔI CƠ SỐ GIỮA CÁC HỆ ĐẾM ....................................................................................... 6 
1.3 SỐ NHỊ PHÂN CÓ DẤU........................................................................................................................ 8 
1.4. DẤU PHẨY ĐỘNG............................................................................................................................... 9 
TÓM TẮT.......................................................................................................................................................... 9 
CÂU HỎI ÔN TẬP.......................................................................................................................................... 10 
CHƯƠNG 2: ĐẠI SỐ BOOLE VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP BIỂU DIỄN HÀM............................................ 11 
GIỚI THIỆU CHUNG..................................................................................................................................... 11 
NỘI DUNG...................................................................................................................................................... 12 
2.1 ĐẠI SỐ BOOLE........................................................................................................................................ 12 
2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP BIỂU DIỄN HÀM BOOLE ............................................................................. 12 
2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP RÚT GỌN HÀM.............................................................................................. 14 
2.4 CỔNG LOGIC VÀ CÁC THAM SỐ CHÍNH ....................................................................................... 16 
TÓM TẮT........................................................................................................................................................ 26 
CÂU HỎI ÔN TẬP.......................................................................................................................................... 26 
CHƯƠNG 3: CỔNG LOGIC TTL VÀ CMOS................................................................................................ 29 
GIỚI THIỆU.................................................................................................................................................... 29 
NỘI DUNG...................................................................................................................................................... 30 
3.1. CÁC HỌ CỔNG LOGIC ...................................................................................................................... 30 
3.2. GIAO TIẾP GIỮA CÁC CỔNG LOGIC CƠ BẢN TTL-CMOS VÀ CMOS-TTL.............................. 40 
TÓM TẮT........................................................................................................................................................ 43 
CÂU HỎI ÔN TẬP.......................................................................................................................................... 43 
CHƯƠNG 4: MẠCH LOGIC TỔ HỢP ........................................................................................................... 48 
GIỚI THIỆU CHUNG..................................................................................................................................... 48 
NỘI DUNG...................................................................................................................................................... 49 
4.1 KHÁI NIỆM CHUNG............................................................................................................................ 49 
4.2 PHÂN TÍCH MẠCH LOGIC TỔ HỢP ................................................................................................. 50 
4.3 THIẾT KẾ MẠCH LOGIC TỔ HỢP..................................................................................................... 50 
4.4 HAZARD TRONG MẠCH TỔ HỢP .................................................................................................... 51 
4.5. MẠCH MÃ HOÁ VÀ GIẢI MÃ .......................................................................................................... 59 
4.6 BỘ HỢP KÊNH VÀ PHÂN KÊNH....................................................................................................... 64 
4.7. MẠCH CỘNG....................................................................................................................................... 66 
ww
w.
4te
ch
.co
m.
vn
Mục lục 
 242
4.8. MẠCH SO SÁNH. ................................................................................................................................67 
4.9. MẠCH TẠO VÀ KIỂM TRA CHẴN LẺ. ............................................................................................68 
4.10. ĐƠN VỊ SỐ HỌC VÀ LOGIC (ALU). ...............................................................................................70 
TÓM TẮT........................................................................................................................................................70 
CÂU HỎI ÔN TẬP..........................................................................................................................................71 
CHƯƠNG 5: MẠCH LOGIC TUẦN TỰ..........................................................................................................75 
GIỚI THIỆU. ...................................................................................................................................................75 
NỘI DUNG......................................................................................................................................................75 
5.1. KHÁI NIỆM CHUNG VÀ MÔ HÌNH TOÁN HỌC ............................................................................75 
5.2. PHẦN TỬ NHỚ CỦA MẠCH TUẦN TỰ ...........................................................................................76 
5.3. PHƯƠNG PHÁP MÔ TẢ MẠCH TUẦN TỰ. .....................................................................................81 
5.4. CÁC BƯỚC THIẾT KẾ MẠCH TUẦN TỰ. .......................................................................................83 
5.5 MẠCH TUẦN TỰ ĐỒNG BỘ...............................................................................................................90 
5.6. MẠCH TUẦN TỰ KHÔNG ĐỒNG BỘ ..............................................................................................98 
5.7. HIỆN TƯỢNG CHU KỲ VÀ CHẠY ĐUA TRONG MẠCH KHÔNG ĐỒNG BỘ ..........................104 
5.8. MỘT SỐ MẠCH TUẦN TỰ THÔNG DỤNG ...................................................................................108 
TÓM TẮT......................................................................................................................................................116 
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 5...................................................................................................................116 
CHƯƠNG 6: MẠCH PHÁT XUNG VÀ TẠO DẠNG XUNG.......................................................................125 
GIỚI THIỆU ..................................................................................................................................................125 
NỘI DUNG....................................................................................................................................................126 
6.1. MẠCH PHÁT XUNG .........................................................................................................................126 
6.2. TRIGƠ SCHMIT.................................................................................................................................129 
6.3. MẠCH ĐA HÀI ĐỢI ..........................................................................................................................130 
6.4. IC ĐỊNH THỜI....................................................................................................................................134 
TÓM TẮT......................................................................................................................................................137 
CÂU HỎI ÔN TẬP........................................................................................................................................137 
CHƯƠNG 7: BỘ NHỚ BÁN DẪN...................................................................................................................141 
GIỚI THIỆU ..................................................................................................................................................141 
NỘI DUNG....................................................................................................................................................141 
7.1. KHÁI NIỆM CHUNG.........................................................................................................................141 
7.2. DRAM .................................................................................................................................................144 
7.3. SRAM..................................................................................................................................................145 
7.3. BỘ NHỚ CỐ ĐỊNH - ROM ................................................................................................................146 
7.4. BỘ NHỚ BÁN CỐ ĐỊNH ...................................................................................................................147 
7.5. MỞ RỘNG DUNG LƯỢNG BỘ NHỚ...............................................................................................151 
TÓM TẮT......................................................................................................................................................152 
CÂU HỎI ÔN TẬP........................................................................................................................................153 
CHƯƠNG 8: LOGIC LẬP TRÌNH (PLD)......................................................................................................155 
GIỚI THIỆU ..................................................................................................................................................155 
ww
w.
4te
ch
.co
m.
vn
Mục lục 
 243
NỘI DUNG.................................................................................................................................................... 156 
8.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LOGIC KHẢ TRÌNH (PLD) ................................................................... 156 
8.2 SPLD................................................................................................................................................... 157 
8.3. CPLD (Complex PLD)....................................................................................................................... 157 
8.4. FPGA................................................................................................................................................... 159 
8.5. SO SÁNH GIỮA CPLD VÀ FPGA.................................................................................................... 161 
8.6. QUY TRÌNH THIẾT KẾ CHO CPLD/FPGA..................................................................................... 161 
TÓM TẮT...................................................................................................................................................... 168 
CHƯƠNG 9: NGÔN NGỮ MÔ TẢ PHẦN CỨNG VHDL ........................................................................... 169 
GIỚI THIỆU.................................................................................................................................................. 169 
NỘI DUNG.................................................................................................................................................... 170 
9.1. GIỚI THIỆU NGÔN NGỮ MÔ TẢ PHẦN CỨNG VHDL ............................................................... 170 
9.2. CẤU TRÚC NGÔN NGỮ CỦA VHDL ............................................................................................. 171 
9.3. CÁC MỨC ĐỘ TRỪU TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP MÔ TẢ HỆ THỐNG PHẦN CỨNG SỐ.... 199 
TÓM TẮT...................................................................................................................................................... 212 
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 8 VÀ CHƯƠNG 9....................................................................................... 213 
ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN TRẢ LỜI............................................................................................................ 236 
CHƯƠNG 1 ................................................................................................................................................... 236 
CHƯƠNG 2 ................................................................................................................................................... 236 
CHƯƠNG 3 ................................................................................................................................................... 237 
CHƯƠNG 4 ................................................................................................................................................... 237 
CHƯƠNG 5 ................................................................................................................................................... 237 
CHƯƠNG 6 ................................................................................................................................................... 238 
CHƯƠNG 7 ................................................................................................................................................... 238 
CHƯƠNG 8 VÀ CHƯƠNG 9 ....................................................................................................................... 239 
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................................................. 240 
MỤC LỤC.......................................................................................................................................................... 241