Đang tải... (xem toàn văn)
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHE IT012 – TỔ CHỨC VÀ CẤU TRÚC MÁY TÍNH II CHƯƠNG 4 MẠCH SỐ TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN KHOA KỸ THUẬT MÁY TÍNH 1 Nội dung Mạch số Mạch tổ hợp Thiết kế mạch tổ hợp Mạch tuầ[.]
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN KHOA KỸ THUẬT MÁY TÍNH IT012 – TỔ CHỨC VÀ CẤU TRÚC MÁY TÍNH II CHƯƠNG MẠCH SỐ Nội dung Kiến trúc Vi kiến trúc Luận lý Mạch số 2 Mạch số Mạch tổ hợp Thiết kế mạch tổ hợp Mạch Thiết bị lưu trữ Câu hỏi Bài tập Nội dung Kiến trúc Vi kiến trúc Luận lý Mạch số 3 Mạch số Mạch tổ hợp Thiết kế mạch tổ hợp Mạch Thiết bị lưu trữ Câu hỏi Bài tập Mạch số (1/3) • Mạch số mạch thu nhận, truyền, lưu trữ xử lý tín hiệu số • Thiết kế mạch số: Xác định chức mạch số Tìm mối quan hệ ngõ vào ngõ ra: • Hàm Boolean • Bảng chân trị Xác định cấu trúc mạch số Tìm kết nối thiết bị thực tốn tử luận lý: • AND, OR, NOT Mạch số (2/3) – Các cổng luận lý F = AB + C A B F C A B F = ( + B)(C + D + E) C D E F Quiz • Hiện thực hàm luận lý sau: F1(A, B, C) = ( + B)(C + D)B F2(A, B, C) = ( + BC)(C + ABD) + D Mạch số (3/3) – Các cổng luận lý khác 1 Quiz • Hiện thực hàm luận lý sau: F1(A, B, C) = ( + C) F2(A, B, C) = + (BC)(C + ) Nội dung Kiến trúc Vi kiến trúc Luận lý Mạch số Mạch số Mạch tổ hợp Thiết kế mạch tổ hợp Mạch Thiết bị lưu trữ Câu hỏi Bài tập Mạch tổ hợp (1/2) – Thiết bị tổ hợp • Thiết bị tổ hợp thiết bị có tính chất sau: Có hay nhiều ngõ vào Có hay nhiều ngõ Có đặc tả chức mô tả chi tiết giá trị ngõ cho tổ hợp giá trị tất ngõ vào (Hàm Boolean) Có đặc tả định thời mô tả thời gian lan truyền (thời gian tối thiểu mà ngõ ổn định hợp lệ ngõ vào thay đổi) • Ví dụ: AND, OR, NOT, XOR, XNOR, NAND, NOR 10 Quiz • Thiết kế mạch tổ hợp có chức phát ký số thập phân lớn Gợi ý: ngõ vào, ngõ 15 Nội dung Kiến trúc Vi kiến trúc Luận lý Mạch số 16 Mạch số Mạch tổ hợp Thiết kế mạch tổ hợp Mạch Thiết bị lưu trữ Câu hỏi Bài tập Mạch (1/2) • Vấn đề mạch tổ hợp: Số lượng tín hiệu cần xử lý tăng lên Tăng số lượng ngõ vào để nhận tín hiệu • Mạch trở nên phức tạp khó để thực • Liên hệ thực tế: Chỉ có phịng học có tới lớp cần sử dụng Giải pháp: Chia ca, lớp học ca • Áp dụng cho mạch số: Nhập nhiều tín hiệu cho ngõ vào cách “chia ca”: Mạch tuần tự! 17 Mạch (2/2) – Cấu trúc • Thiết bị lưu trữ: Lưu trữ Trạng thái trạng thái tại • Luận lý tổ hợp: Xử lý để xác Thiết bị lưu định trạng thái Ngõ trữ NẠP Luận lý tổ hợp ngõ Ngõ vào • Ngõ vào: Các ngõ vào • Ngõ ra: Các ngõ Trạng thái tổ hợp giá trị • NẠP: Ngõ vào điều khiển lưu thiết bị lưu trữ việc cập nhật giá trị Trạng thái 18 Nội dung Kiến trúc Vi kiến trúc Luận lý Mạch số 19 Mạch số Mạch tổ hợp Thiết kế mạch tổ hợp Mạch Thiết bị lưu trữ Câu hỏi Bài tập Thiết bị lưu trữ (1/4) Trạng thái • Có ngõ mang giá trị mà chúng lưu trữ (Q) • Có ngõ vào để thu nhận liệu điều khiển • Có ngõ vào NẠP để điều khiển việc cập nhật giá trị (E, CLK) Latch: Tích cực theo mức Flipflop: Tích cực theo cạnh NẠP Luận lý Ngõ vào Mức cao Cạnh xuống Cạnh lên Đọc ghi theo tín hiệu điều khiển 20 Thiết bị lưu trữ Mức thấp ... Luận lý Mạch số 2 Mạch số Mạch tổ hợp Thiết kế mạch tổ hợp Mạch Thiết bị lưu trữ Câu hỏi Bài tập Nội dung Kiến trúc Vi kiến trúc Luận lý Mạch số 3 Mạch số Mạch tổ hợp Thiết kế mạch tổ hợp Mạch Thiết... hợp Mạch Thiết bị lưu trữ Câu hỏi Bài tập Mạch số (1/3) • Mạch số mạch thu nhận, truyền, lưu trữ xử lý tín hiệu số • Thiết kế mạch số: Xác định chức mạch số Tìm mối quan hệ ngõ vào ngõ ra: • Hàm... trúc Vi kiến trúc Luận lý Mạch số 12 Mạch số Mạch tổ hợp Thiết kế mạch tổ hợp Mạch Thiết bị lưu trữ Câu hỏi Bài tập Thiết kế mạch tổ hợp (1/2) • Mục tiêu: Có vẽ sơ đồ mạch tối ưu diện tích Hàm