Tài liệu Kỹ thuật điện tử C-Chương 8 ppt

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh 1 Chương 8 HỆ TỔ HỢP Mạch sô ñược chia làm hai loại: - Mạch tô hợp (Combinational Circuit) - Mạch tuần tư (Sequential Circuit). Mạch tô hợp là mạch mà các ngo ra chỉ phu thuộc vào các ngo vào hiện tại. NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ HỆ TỔ HỢP 1. Phát biểu bài toán. 2. Xác ñịnh các ngo vào va các ngo ra. 3. Lập bảng chân trị nêu lên mối quan hê giữa các ngo ra va các ngo vào theo yêu cầu của bài toán. 4. Xác ñịnh hàm Boole ñược ñơn giản hóa cho các hàm ngo ra. 5. Ve sơ ñô logic. Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh 2 Ví dụ: Thiết kế mạch tổ hợp nhận một số vào là số nhị phân 4 bit ABCD (với D là LSB). Hệ có 2 ngõ ra F và G, ngõ ra F là 1 khi giá trị nhị phân của ngõ vào là 1 số chia hết cho 2 hoặc 3 và ngược lại; ngõ ra G bằng 1 khi tổng số bit 1 ở ngõ vào lớn hơn tổng số bit 0 và ngược lại. Sơ ñồ khối A B C D F G Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh 3 Bảng chân trị Ngõ vào Ngõ ra A B C D F G 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 Ngõ vào Ngõ ra A B C D F G 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh 4 Xác ñịnh các hàm ngõ ra ∑ ∑∑ ∑ = == = )15,14,12,10,9,8,6,4,3,2,0()D,C,B,A(F ∑ ∑∑ ∑ = == = )15,14,13,11,7()D,C,B,A(G F AB CD 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 00 01 11 10 00 01 11 10 G AB CD 1 1 1 1 1 00 01 11 10 00 01 11 10 CBACBACBADF + ++ ++ ++ ++ ++ += == = DCBDBADCAG + ++ ++ ++ += == = Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh 5 CBACBACBADF + ++ ++ ++ ++ ++ += == = • •• • • •• • • •• • • •• • • •• • • •• • • •• • • •• • • •• • F A B C D • •• • Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh 6 DCBDBADCAG + ++ ++ ++ += == = G • •• • • •• • • •• • • •• • • •• • • •• • • •• • • •• • • •• • A B C D Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh 7 Trường hợp hệ tổ hợp không sử dụng hết 2 n tổ hợp của ngõ vào thì tại các tổ hợp không sử dụng ñó ngõ ra có giá trị tùy ñịnh. Ví du: Thiết kê một mạch tô hợp có 4 ngõ vào ABCD (với D là MSB) biểu diễn cho sô BCD. Các ngõ ra giải mã cho ñèn led 7 ñoạn loại anode chung. Sơ ñô khối C A B D a b c d e f g Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh 8 Bảng chân trị 01100001100 01001000100 11110011000 10000000000 11110001110 00000100110 00100101010 00110010010 gfedcbaABCD OutputsInputs Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh 9 Bảng chân trị XXXXXXX1101 XXXXXXX0101 00100001001 00000000001 XXXXXXX1111 XXXXXXX0111 XXXXXXX1011 XXXXXXX0011 gfedcbaABCD OutputsInputs Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh 10 Các hàm ngo ra 1 X 1 X X X X X 00 01 11 10 00 01 11 10 DC BA a A.B.C.DA.B.Ca + ++ += == = X 1 X X X 1 X X 00 01 11 10 00 01 11 10 DC BA b A.B.CA.B.Cb + ++ += == = A.B.Cc = == = A.B.C.DA.B.CA.B.Cd + ++ ++ ++ += == = B.CAe + ++ += == = A.C.DB.CA.Bf + ++ ++ ++ += == = A.B.CB.C.Dg + ++ += == = Thực hiện rút gọn trên bìa K, ta có các hàm ngo ra: [...]... Y3 Y2 Y1 Y0 1G 1Y3 7 2A (LSB) 2Y0 12 2B 2Y1 11 1 0 0 0 0 X 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 2Y2 2 10 2Y3 9 2G X 0 1 0 1 Bài gi ng môn K thu t ði n t C GV: Lê Th Kim Anh 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 28 b IC 741 38: m ch gi i mã 3 sang 8 ngõ ra tích c c th p 1 2 3 6 5 4 A (LSB) B C G1 G2A G2B Y0 15 Y1 14 Y2 13 Y3 12 Y4 11 Y5 10 Y6 9 Y7 7 G1 G2A G2B C B A Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 0 X X X 1 X X X 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0... (X ⊕ Y) C= X Y+ X Z+ Y Z = X Y + Z( X + Y) Bài gi ng môn K thu t ði n t C GV: Lê Th Kim Anh 18 3 M CH C NG/TR NH PHÂN SONG SONG a M ch c ng nh phân C2 C1 M: M3 M2 M1 M0 N: + C3 N3 N2 N1 N0 S3 S2 S1 S0 C4 M3 N3 M2 N2 M1 N1 M0 N0 X Y X Y X Y X Y C F.A S Z C3 C F.A Z C2 S C F.A Z C1 C F.A S S S1 C0 =0 Z S0 74 283 C4 S3 S2 Bài gi ng môn K thu t ði n t C GV: Lê Th Kim Anh 19 b M ch tr nh phân - S d ng các... I0 Z1 Z0 V 0 0 0 0 1 0 0 0 1 X 0 0 1 X X 0 1 X X X X 0 0 1 1 Th t ưu tiên: I3 > I2 > I1 > I0 X 0 1 0 1 0 1 1 1 1 I1 Z0 V I0 Bài gi ng môn K thu t ði n t C GV: Lê Th Kim Anh 35 2 IC mã hóa ưu tiên 8 →3 (741 48) : 5 4 3 2 1 13 12 11 10 EI I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0 EI I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0 A2 A1 (LSB)A0 6 GS EO 14 7 9 15 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 X 0 1 1 1 1 1 1 1 1 X X 0 1 1 1 1 1 1 1 X X X 0 1 1 1 1 1 1 X X... u ngo ra tích c c th p thi m i ngõ ra là 1 Maxterm(t ng chu n) Do ño, 1 m ch gi i mã n sang 2n k t h p v i các c ng logic có thê ñư c dùng ñê th c hi n 1 ho c nhi u hàm Boole n bi n Ví d : dùng 74LS1 38 và các c ng c n thi t th c hi n các hàm sau: F1(x,y,z) = Π (0,1,3) F2(x,y,z) = ∑(1,4,5) F3(x,y,z) = ∑(0,1,2,5,6,7) Bài gi ng môn K thu t ði n t C GV: Lê Th Kim Anh 30 Gi i F1(x,y,z) = Π (0,1,3) F 1 ( . )7,6,5,3(C 1 1 1 1 1 1 1 1 Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh 16 Sơ ñô mạch • • X Z S C Y • • • • Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh 17 X Y D B H.S B. 1 1 1 1 1 1 1 Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh 4 Xác ñịnh các hàm ngõ ra ∑ ∑∑ ∑ = == = )15,14,12,10,9 ,8, 6,4,3,2,0()D,C,B,A(F ∑ ∑∑ ∑ = == =