dien tu so dts chapter 1 2019 9189

ĐIỆN TỬ SỐ Digital Electronics Giảng viên: ThS Đoàn Thị Quế Email: quedt@hnue.edu.vn Mục tiêu Môn học trang bị cho sinh viên kiến thức về:  Các khái niệm điện tử số  Nguyên lý phân tích thiết kế mạch số  Nguyên lý hoạt động ứng dụng mạch số Nội dung môn học      Chương 1: Các vấn đề Điện tử số Chương 2: Các phần tử logic Chương 3: Vi mạch số Chương 4: Mạch tổ hợp Chương 5: Mạch dãy Tài liệu tham khảo    Nguyễn Thúy Vân, Kỹ thuật số, NXB KHKT, Hà Nội, 2008 Nguyễn Nam Quân, Toán logic kỹ thuật số, NXB KHKT, Hà Nội, 2006 Ronald J Tocci, Neal S.Widmer and Gregory L Moss, Digital Systems: Principles and Applications, Prentice Hall, 2007 Phân bổ thời gian  Thời lượng: tín   Lý thuyết: 20 tiết Bài tập: 10 tiết Đánh giá    Thường xuyên: 10% Kiểm tra kỳ (viết)+ tập: 30% Thi cuối kỳ: viết, 60% Chương CÁC VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ ĐIỆN TỬ SỐ Nội dung      Hệ thống tương tự số Hệ thống số đếm Đại số Boole Các phương pháp biểu diễn hàm logic Tối thiểu hóa hàm logic 1.1 Hệ thống tương tự số Hệ thống điện tử, thiết bị điện tử Các linh kiện điện, điện tử (component) Các mạch điện tử (circuit) Các thiết bị, hệ thống điện tử (equipment, system) Hệ thống tương tự số  Hệ thống số (Digital system)    Là tổ hợp thiết bị thiết kế để xử lý thông tin logic số lượng vật lý dạng số VD: Máy vi tính, thiết bị hình ảnh âm số, hệ thống điện thoại Hệ thống tương tự (Analog system)   Chứa thiết bị cho phép xử lý số lượng vật lý dạng tương tự VD: Hệ thống âm-ly, ghi băng từ 10 Ứng dụng mạch số hệ thống Điện thoại số Tổng đài số Máy vi tính 11 Cơng nghệ số - ưu, nhược điểm so với tương tự  Ưu điểm công nghệ số: Các hệ thống số dễ thiết kế hơn:  Không cần giá trị xác U, I, cần dải (cao thấp) Lưu trữ thơng tin dễ  Có mạch chốt giữ thơng tin lâu tùy ý Độ dễ dàng trì  thơng tin chứa tín hiệu số hóa khơng bị suy giảm xử lý Hoạt động lập trình Ít bị ảnh hưởng nhiễu Nhiều mạch số chế tạo IC 12 Công nghệ số - ưu, nhược điểm so với tương tự  Hạn chế:   Thế giới thực chủ yếu tương tự Các đại lượng vật lý thực tế, tự nhiên chủ yếu dạng tương tự VD: nhiệt độ, áp suất, vị trí, vận tốc, độ rắn, tốc độ dịng chảy…  Dùng cơng nghệ số để thực thao tác giải pháp tương tự Chuyển đổi đầu vào thực tế dạng tương tự thành dạng số Xử lý thông tin Số Chuyển đổi đầu số dạng tương tự thực tế 13 Nội dung      Hệ thống tương tự số Hệ thống số đếm Đại số Boole Các phương pháp biểu diễn hàm logic Tối thiểu hóa hàm logic 14 1.2 Hệ thống số đếm        Biểu diễn số tổng quát Hệ thập phân Hệ nhị phân Hệ thập lục phân Chuyển đổi hệ đếm Các phép tính sớ học hệ nhị phân Các hệ thống mã nhị phân thông dụng 15 Biểu diễn số tổng quát  Nguyên tắc chung biểu diễn số:     Dùng số hữu hạn ký hiệu (chữ số) Ghép với theo qui ước vị trí Số ký hiệu dùng gọi số hệ, ký hiệu r Trọng số hệ ri, với i số nguyên dương âm 16 Biểu diễn số tổng quát (tiếp)  Biểu diễn số A hệ đếm số r: A = (an-1an-2 … a0,a-1a-2 …a-m)r Phần nguyên  Trong    Phần lẻ ai: Các chữ số hệ đếm r: số hệ đếm Giá trị A: A = (an-1rn-1 + an-2rn-2 + … + a0r0 + a-1r-1 + a-2r-2 + … + a-mr-m)10 17 Biểu diễn số tổng quát (tiếp)  Các hệ đếm bản: Bảng 1.1 Tên hệ đếm Các ký hiệu Gọi theo số (gọi tắt) Hệ thập phân (Decimal number system) 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, Hệ 10 Hệ nhị phân (Binary number system) 0, Hệ Hệ thập lục phân (Hexadecimal number system ) 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F Hệ 16 18 Hệ thập phân (Decimal)    10 chữ số: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, Cơ số r = 10 Dùng n chữ số thập phân biểu diễn 10n giá trị khác nhau:  00 000 =  99 999 = 10n – Ví dụ: Dùng chữ số biểu thị 100 giá trị khác (từ – 99) 19 Hệ thập phân (tiếp)  Biểu diễn số A hệ thập phân: A = (an-1an-2 … a0,a-1a-2 …a-m)10  Giá trị A tính sau: A = an-110n-1 + an-210n-2 + … + a0100 + a-110-1 + a-210-2 + … + a-m10-m 20 ...  Biểu diễn số A hệ thập phân: A = (an-1an-2 … a0,a-1a-2 …a-m )10  Giá trị A tính sau: A = an -11 0n -1 + an- 210 n-2 + … + a 010 0 + a -11 0 -1 + a- 210 -2 + … + a-m10-m 20 ... a0r0 + a-1r -1 + a-2r-2 + … + a-mr-m )10 17 Biểu diễn số tổng quát (tiếp)  Các hệ đếm bản: Bảng 1. 1 Tên hệ đếm Các ký hiệu Gọi theo số (gọi tắt) Hệ thập phân (Decimal number system) 0, 1, 2, 3,... Hệ 10 Hệ nhị phân (Binary number system) 0, Hệ Hệ thập lục phân (Hexadecimal number system ) 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F Hệ 16 18 Hệ thập phân (Decimal)    10 chữ số: 0, 1,