Tài liệu Chương 5: Hệ tuần tự ppt

Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính... Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính... Trường Đại Học G

Trang 1

Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính

Trang 2

(C ng logic) ổ

PHẦN TỬ NHỚ (Flip Flop)

Ngõ ra Ngõ vào

Trang 3

- Đồ ng b (Synchronous) : ngõ ra ch thay ộ ỉ đổ i khi có tác

ng c a xung clock ( ng b v i xung clock)

- B t ấ đồ ng b (Asynchronous): ngõ ra thay ộ đổ i khi có s ự thay đổ i ngõ vào.

Trang 4

Q CK

Trang 5

D - Fiplop

• Kích c nh lên ạ

Trang 7

D - Fipflop

• B ng kích thích ả

Phương trình kích thích

Trang 8

Q CK

Trang 9

T - Flipflop

• Ho t ạ độ ng T-Fliplop kích c nh xu ng ạ ố

Bảng trạng thái

Phương trình trạng thái

Trang 10

T - Flipflop

Phương trình kích thích

Trang 11

JK-Flip flop

• Kích c nh lên ạ

• Kích c nh xu ng ạ ố

J K

Q Q CK

Trang 12

JK-Flip flop

• B ng tr ng thái và ph ả ạ ươ ng trình tr ng thái ạ

Trang 13

Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính

JK-Flip flop

• Gi n ả đồ xung

CK J

Q

(Cho Q ban đầu là 0)

K

Trang 14

JK-Flip flop

Trang 15

Trang 16

SR-Flip flop

• Kích c nh xu ng ạ ố

Trang 17

SR-Flip flop

• B ng tr ng thái và ph ả ạ ươ ng trình tr ng thái ạ

Trang 18

SR-Flip flop

• Gi n ả đồ xung

CK S

Q

(Cho Q ban đầu là 0)

R

Trang 19

SR-Flip flop

Trang 20

Cl

Trang 21

Chuyển đổi các loại FF

• Cách th c hi n ự ệ

– Lập bảng kích thích 2 loại FF – Ngõ vào thông tin của FF nguồn là hàm, và ngõ vào thông tin của FF đích và trạng thái hiện tại Q n là các biến

– Thực hiện rút gọn hàm

Trang 22

T

Trang 23

• JK thành D

Trang 24

• Chuy n SR FF thành D FF ể

S R

Q

Q CK

D .

Không được nối chung S,R

Trang 25

Ứng dụng của Flip flop

• B ộ đế m

• L u d li u nh phân ư ữ ệ ị

• Truy n d li u nh phân gi a các thi t b ề ữ ệ ị ữ ế ị

Trang 26

Sơ đồ khối

Trang 27

Giới thiệu:

- Bộ đếm là hệ tuần tự có 1 ngõ vào xung clock và nhiều ngõ ra Ngõ

ra của bộ đếm chính là ngõ ra của các Flip-Flop cấu thành bộ đếm

- Nội dung của bộ đếm tại 1 thời điểm gọi là trạng thái của bộ đếm Khi có xung clock vào bộ đếm sẽ chuyển trạng thái từ 1 trạng thái hiện tại

chuyển sang 1 trạng thái kế tiếp Cứ tiếp tục như vậy sẽ tạo ra 1 vòng đếm khép kín.

- Giản đồ trạng thái của bộ đếm:

Biểu diễn các trạng thái có trong

vòng đếm và hướng chuyển trạng thái

của bộ đếm.

000

Q 2 Q 1 Q 0

100

011 010

110

Trang 28

– Nếu có n FlipFlop thì đếm tối đa M= 2 n trạng thái (đếm đầy đủ)

Trang 29

Q CK

Trang 31

J K

Q Q CK

K

Q Q CK

K

Q Q CK

1

Trang 32

• Ví dụ: Dùng T-FF: ngõ vào Preset và Clear tích cực mực thấp, thiết

kế bộ đếm lên có M = 5, b t đầu t ắ ừ giá trị 0 Xác định số FF?

Bảng trạng thái

Z: tín hiệu reset

Trang 33

Bảng trạng thái

Rút Gọn Z

Trang 34

T Q

Q CK

Cl

Trang 35

0 0

1 0

0

0 / 0

1 / 0

1 1 1 1 1 0 1 1 1 1….

Trang 36

• N i 2 b ố ộ đế m n i ti p ố ế

M = M 1 x M 2

Trang 37

• Khuy t i m b ế đ ể ộ đế m n i ti p: tr ố ế ễ

Trang 39

IC đếm nối tiếp 74LS293

Trang 40

IC đếm nối tiếp 74LS293

Sơ đồ chân

Trang 41

Trang 42

• Đị nh ngh a: ĩ xung Clock đượ c n i ố đế ấ ả n t t c các FF và các FF chuy n ể đổ i tr ng thái cùng m t th i i m ạ ở ộ ờ đ ể

Trang 43

• Các bước thiết kế:

• - Xác định số FF và dãy đếm 2 n-1 <M<2 n

• - Lập bảng chuyển trạng thái hiện tại và kế tiếp (dựa vào dãy đếm) để xác định biểu thức ngõ vào FF

• - Từ bảng kích thích của mỗi loại FF, rút gọn biểu thức

ngõ vào với biến là trạng thái hiện tại của FF.

• - Thực hiện sơ đồ logic

Trang 44

• Vd: Dùng T-FF kích cạnh lên, thiết kế bộ đếm có dãy đếm sau:

• Q 2 Q 1 Q 0 = 010, 101, 110, 001, 000, 111, 100, 011, 010, …

Trang 45

Trang 47

• Cĩ m t s tr ng thái d ộ ố ạ ư

– Cách 1: Cho các trạng thái dư có trạng thái kế tiếp là tùy định Khi

thiết kế cần khởi động trạng thái ban đầu cho bộ đếm; trạng thái ban đầu này phải là 1 trong những trạng thái có trong vòng đếm.

– Cách 2: Cho các trạng thái dư không có vòng đếm có trạng thái kế

tiếp là 1 trong những trạng thái có trong vòng đếm

Trang 48

• Vd: Thiết kế bộ đếm dùng T-FF cạnh lên, có ngõ vào

Pr và CL tich cực cao, có giản đồ trạng thái sau:

• Cách 1: Phải Reset trạng thái ban đầu

000

100

011 101

001 m = 5

Q2Q1Q0

Trang 49

• Rút g n: ọ

Trang 50

Q0 (LSB)

.

Trang 51

• Cũng ví dụ trên nhưng giải theo cách 2

• Cho 3 trạng thái dư không có trong vòng đếm có trạng thái kế tiếp như hình vẽ Từ sơ đồ trạng thái, lập bảng trạng thái và kích thích, sau đó rút gọn

000

100

011 101

001 m = 5

Q2Q1Q0

010

110 111

Trang 52

• B ng chuy n tr ng thái T ây rút g n hàm D ả ể ạ ừ đ ọ 2, D 1 , D 0

theo Q 2, Q 1 , Q 0

Trang 53

• - Từ sơ đồ logic của bộ đếm: viết biểu thức của các ngõ vào của từng FF phụ thuộc vào các ngõ ra Q i

• - Lập bảng trạng thái: từ trạng thái hiện tại Q i và giá trị ngõ, xác định được trạng thái kế tiếp của FF Q i+

• - Từ bảng chuyển trạng thái: xác định được giản đồ

trạng thái hoặc khảo sát giản đồ xung của bộ đếm.

Trang 54

• Vd: Hãy xác định giản đồ trạng thái của bộ đếm sau:

Trang 55

Trang 57

Trang 59

đếm vòng đơn giản (ring counter)

• Dùng 3 D-FF, kích c nh lên thi t k ạ ế ế đế m vòng đơ n gi n ả

Trang 60

đếm vòng đơn giản (ring counter)

Trang 61

Trang 63

Q+ k

Clock

* Kiểu MEALY:

Trạng thái kế tiếp = F (trạng thái hiện tại Qi và các ngõ vào Xj)

Giá trị ngõ ra = G (trạng thái hiện tại Qi và các ngõ vào Xj)

Trang 65

Q+ k

Trạng thái kế tiếp = F (trạng thái hiện tại Qi và các ngõ vào Xj)

Giá trị ngõ ra = G (trạng thái hiện tại Qi)

Trang 66

S21

1

Trang 67

S2 S1 S3

1 1

0 0

1 1

1 1 1

0

0 0

0 1

00 01 11 10

1

1 1

Định dạng
Số trang	68
Dung lượng	1,37 MB