tiểu luận nghiên cứu vi mạch 74LS373

Đề Tài: Nghiên cứu vi mạch 74LS373 MENU A:Vi mạch 74LS373 1:Giới thiệu: 2:Chức năng: 3:Đặc điểm 4.Cấu tạo: 5:Hoạt động: B.Mạch giải mã địa .9 Giới thiệu Chức 10 Phân loại 11 Hoạt động: 11 Thiết kế: 11 Khái quát nội dung: Vi mạch 74LS373 -Khái quát vi mạch -Chức -Đặc điểm -Cấu tạo -Hoạt động A:Vi mạch 74LS373 Mạch giải mã địa -Giới thiệu -Chức -Phân loại -Hoạt động -Thiết kế 1:Giới thiệu: Sơ đồ chân vi mạch 74LS373 Vi mạch 74LS373 loại vi mạch chốt truyền qua bit đệm trạng thái.Thường dùng để tách chốt địa chỉ,phân kenh,đệm BUS cho CPU 2:Chức năng: Tách chốt địa Làm cổng I/O Chức Phân kênh đệm BUS cho CPU • Nhằm mục đích giảm số chân vi mạch CPU =>dồn kênh tín hiệu chân =>74LS373 tách tái tạo lại tín hiệu gốc cho BUS độc lập (Bus địa bus liệu) • Tác dụng phân kênh đệm BUS: □ Các Bus địa liệu dùng chung □ Nâng cao khả tải Bus • 74LS373 chip MSI thường dùng làm cổng I/O • Khi số lượng cổng cố định.Cách mắc mạch định cho chip làm cổng hay cổng vào địa Hoạt động IC 74LS373 CPU 8088  74LS373 chip MSI thường dùng làm cổng I/O  Khi số lượng cổng cố định Cách mắc mạch định cho chip làm cổng hay cổng vào địa Sử dụng IC 74LS373 làm cổng 3:Đặc điểm: • Vi mạch 74LS373 loại vi mạch chốt truyền qua bít đệm trạng thái.Đệm chốt điều khiển độc lập đầu vào điều khiển khác là: - OC(Output Control):điều khiển cổng đệm - LE(Latch Enable):điều khiển mở chốt □ /OC(Output Control):điều khiển cổng đệm □ LE(Latch Enable):điều khiển mở chốt • Mức trễ: 19ns • Dòng cung cấp: 24mA Bảng chân lý IC 74LS373 MODE activities Kích hoạt đọc ghi OC L L L Input G H H L Internal Register DN L H L L H L Output Q0->Q7 L H L Chốt đọc ghi Chốt không cho L L H H H H H L L L H L H (Z) (Z) Giá trị tuyệt đối Cung cấp điện áp Điện áp đầu vào Nhiệt độ lưu trữ Phạm vi hoạt động nhiệt độ không khí 7v 7v DM54LS -55 độ C tới +125 độ C -65 độ C -150 độ C DM74LS độ tới +70 độ C Điều kiện vận hành khuyến nghị 74LS373 Symbol Vcc VIH VIL IOH IOL tW tSU tH TA Parameter Supply Voltage High Level Input Vontage Low Level Input Vontage High Level Output Current Low Level Output Current Enable High Pulse Width (Note 2) Enable Low Data Setup Time (Notes 1&2) Data Hold Time (Notes 1&2) Free Air Operating Temperature DM54LS373 Min 4.5 Nom DM74LS373 Max 5.5 Min 4.75 0.7 -1 12 Max 5.25 0.8 -2.6 24 15 15 15 15 5↓ 20↓ -55 5↓ 20↓ 125 Nom 70 Note 1: The symbol ( ↓ ) indicates the falling edge of the clock pulse is used for reference Note 2: TA = 25◦C and Vcc = 5V 4.Cấu tạo: Units V V V mA mA ns ns ns ◦C Sơ đồ cấu tạo IC 74LS373 • Vi mạch vao gồm vi mạch chốt vi mạch cổng trạng thái • Vi mạch thường dùng để chốt địa máy PC/XT chốt liệu ứng dụng ghép nối máy tính • Có đường tín hiệu điều khiển /OE LE Kích thước vật lý 5:Hoạt động: • Để phân kênh cho vi xử lí 8088 người ta dùng hai vi mạch chốt 74LS373,một chốt phân kênh cho tín hiệu AD7-AD0,một chốt phân kênh cho tín hiệu A19.S6-A16/S23.Sơ đồ ghép nối sau: • Muốn nâng cao khả tải bus để đảm nhận việc nuôi mạch bên ngồi,các tín hiệu vào CPU phải khuyếch đại thông qua mạch đệm chiều hai chiều với đầu thường đầu ba trạng thái • Đệm bus cho 8088:Các chốt 74LS373 đóng vai trị đệm bus cho bus phân kênh Đệm bus cho vi xử lý 8088 B.Mạch giải mã địa 1.Giới thiệu • Mục đích giải mã địa để xác định ô nhớ hay thiết bị ngoại vi mà CPU cần làm việc • Khối giải mã địa có nhiều đầu vào chân địa kết hợp số tín hiệu điều khiển có nhiều đầu giải mã địa • Tín hiệu đầu giải mã địa mức thấp (LOW) mức cao (HIGH) Chức • Chức giải mã tạo tín hiệu kích hoạt RAM, ROM hay cổng giao tiếp cần thiết cho hoạt động thời điểm hệ thống • Giải mã địa có chức đảm bảo thời điểm thiết bị cho phép trao đổi liệu thống qua BUS liệu • Trường hợp 1: cần xác định tầm địa hoạt động nhớ hoắc ngoại vi => cần có mạch giải mã địa chỉ: 3FFh X+1024 KB Giải mã địa 1KB 000h X Không dùng giải mã địa Sử dụng giải mã địa • Trường hợp 2:Khi nhớ (ROM RAM) ngoại vi có dung lượng lớn kết hợp từ nhiều nhớ ngoại vi có dung lượng nhỏ lại với => cần có mạch giải mã địa để nhằm xác định xác địa nhớ ngoại vi tồn khơng gian nhớ: KB KB 000h-FFFh KB KB 800h -FFFh Giải mã địa 2KB 000h – FFFh Không dùng giải mã địa Phân loại • Dựa vào thành phần mạch giải mã: Sử dụng giải mã địa - Sử dụng mạch Logic (AND, NAND, OR, NOR biến tần) Sử dụng mạch giải mã có sẵn (mạch giải mã ROM, 74-139 mạch giải mã vào 4, 74-138 mạch giải mã vào 8…) - Sử dụng mảng Logic lập trình (GAL,PAL) • Dựa vào quy mơ (số lượng bit địa dùng) mạch giải mã: - Giải mã toàn phần (Full address decoding): ngoại vi gán cho địa Tất bit địa dùng để định nghĩa vị trí tham chiếu - Giải mã phần (Partial address decoding): tất bit dùng cho việc giải mã địa Các ngoại vi đáp ứng cho địa Phương pháp làm giảm độ phức tạp mạch giải mã địa Thông thường hệ thống nhỏ sử dụng giải mã phần Hoạt động: • Nguyên tắc giải mã địa chỉ: - Tín hiệu điều khiển: IO/M dùng để phân biệt đối tượng mà CPU chọn làm việc nhớ hay thiết bị vào - Tín hiệu địa bit địa có quan hệ định đến việc chọn vỏ đầu - Thông thường thiết kế mạch giải mã người ta thường tính dơi để dự phịng, cho sau tăng thêm dung lượng nhớ • Giải mã địa mạch Logic: - Ví dụ mạch giải mã đơn giản cho EPROM 2761-1 dung lượng 2Kx8 có địa nằm khoảng FF800h-FFFFFh - Số chân địa CPU 8088 20 chân đánh số từ A0 đến A19 Trong mạch giải mã này, EPROM dung lượng 2KB => sử dụng 11 bit địa thấp từ A0 đến A10 để chọn từ nhớ EPROM Các bit cao lại A11 đến A19 kết hợp với xung IO/M (đã đảo) để tạo xung chọn vỏ cho 2KB đặt vùng nhớ cao CPU8088 Thiết kế: • Mạch giải mã địa chỉ: - Dùng cổng logic (AND,OR,NOT,…) - Dùng mạch giải mã (74LS138, 74LS1154, ) • Quy trình thiết kế: - Bước 1: Xác định số lượng vi mạch nhớ cần thiết để có dung lượng nhớ yêu cầu - Bước 2: Xác định số đường địa cần thiết cho vi mạch nhớ - Bước 3: Lập đồ nhớ để xác định xác (tầm địa chỉ) vi mạch nhớ tồn khơng gian nhớ - - Bước 4: Chọn lựa phương án thiết kế mạch giải mã địa (dùng cổng logic hay dùng mạch giải mã) Bước 5: Thiết kế mạch giải mã theo phương án chọn Lập bảng trạng thái mạch giải mã  Nếu dùng cổng logic: Dùng bìa karnaugh để đơn giản hóa trạng thái ngõ => hàm số Boolean ngõ mạch giải mã địa  Nếu dùng vi mạch giải mã: So sánh trạng thái vi mạch giải mã với bảng trạng thái mạch giải mã => thiết kế mạch Bước 6: Kết nối mạch giải mã vào hệ thống  ... dung: Vi mạch 74LS373 -Khái quát vi mạch -Chức -Đặc điểm -Cấu tạo -Hoạt động A :Vi mạch 74LS373 Mạch giải mã địa -Giới thiệu -Chức -Phân loại -Hoạt động -Thiết kế 1:Giới thiệu: Sơ đồ chân vi mạch 74LS373. .. 5V 4.Cấu tạo: Units V V V mA mA ns ns ns ◦C Sơ đồ cấu tạo IC 74LS373 • Vi mạch vao gồm vi mạch chốt vi mạch cổng trạng thái • Vi mạch thường dùng để chốt địa máy PC/XT chốt liệu ứng dụng ghép... I/O  Khi số lượng cổng cố định Cách mắc mạch định cho chip làm cổng hay cổng vào địa Sử dụng IC 74LS373 làm cổng 3:Đặc điểm: • Vi mạch 74LS373 loại vi mạch chốt truyền qua bít đệm trạng thái.Đệm