Chuong 4 "Don''''t study, don''''t know Studying you will know!" NGUYEN TRUNG HOA Baìi giaíng Kyî Thuáût Säú Trang 86 Chæång 4 HÃÛ TÄØ HÅÜP 4 1 KHAÏI NIÃÛM CHUNG Caïc pháön tæí logic AND, OR, NOR, NAND laì[.]
"Don't study, don't know - Studying you will know!" NGUYEN TRUNG HOA Bi ging K Thût Säú Trang 86 Chỉång HÃÛ TÄØ HÅÜP 4.1.KHẠI NIÃÛM CHUNG Cạc pháưn tỉí logic AND, OR, NOR, NAND l cạc pháưn tỉí logic cå bn cn âỉåüc gi l hãû täø håüp âån gin Nhỉ váûy, ta cọ cạc hãû täø håüp m ng l cạc hm logic theo ng vo, âiãưu ny cọ nghéa l mäüt cạc ng vo thay õọứi traỷng thaùi thỗ lỏỷp tổùc laỡm cho ngoợ thay âäøi trảng thại (b qua thåìi gian trãù ca cạc pháưn tỉí logic) Xẹt mäüt hãû täø håüp cọ n ng vo v cọ m ng (hỗnh 4.1), ta coù: y1 = f x1, x2, , xn ) x1 y1 y2 = f(x1, x2, , xn ) x2 y2 Hãû täø håüp yn = f(x1, x2, , xn ) ym xn Hỗnh 4.1 Nhỉ váûy, sỉû thay âäøi ca ng yj (j = 1, m ) theo cạc biãún vo xi (i = 1, m ) l tu thüc vo bng trảng thại mä t hoảt âäüng ca hãû täø håüp Âàûc âiãøm cå bn ca hãû täø håüp l tên hiãûu tải mäùi thåìi âiãøm chè phủ thüc vo giạ trở caùc tờn hióỷu vaỡo ồớ thồỡi õióứm õoù Trỗnh tỉû âãø thiãút kãú hãû täø håüp theo cạc bỉåïc sau: Tỉì u cáưu thỉûc tãú ta láûp bng trảng thại mä t hoảt âäüng ca mảch Dng cạc phỉång phạp täúi thiãøu âãø täúi thiãøu hoạ cạc hm logic Thnh láûp så âäư logic (Dỉûa vo phổồng trỗnh logic õaợ tọỳi giaớn) Thaỡnh lỏỷp sồ âäư hãû täø håüp Chỉång Hãû täø håüp Trang 87 Mäüt säú mảch täø håüp củ thãø: - Mảch m hoạ - gii m - Mảch chn kãnh - phán âỉåìng - Mảch so sạnh - Kiãøm /phạt chún leợ - Maỷch sọỳ hoỹc 4.2 MACH MAẻ HOAẽ & MACH GIAI MAẻ 4.2.1 Khaùi nióỷm: Maỷch maợ hoaù (ENCODER) l mảch cọ nhiãûm vủ biãún âäøi nhỉỵng k hiãûu quen thüc våïi ngỉåìi sang nhỉỵng k hiãûu khäng quen thüc ngỉåìi Mảch gii m (DECODER) l mảch lm nhiãûm vủ biãún âäøi nhỉỵng k hiãûu khäng quen thüc våïi ngỉåìi sang nhỉỵng k hiãûu quen thüc våïi ngỉåìi 4.2.2 Mảch m hoạ (Encoder) 4.2.2.1 Mảch m hoạ nhë phán Xẹt mảch m họa nhë phán tỉì sang (8 ng vo v ng ra) Så âäư khäúi ca mảch âỉåüc cho trãn hỗnh 4.2 x0 C x2 83 x7 B A Hỗnh 4.2 Så âäư khäúi mảch m họa nhë phán tỉì sang Trong âoï: - x0, x1, ., x7 l cạc ng vo tên hiãûu - A, B, C l cạc ng Mảch m họa nhë phán thỉûc hiãûn biãún âäøi tên hiãûu ng vo thnh mäüt tỉì m nhë phán tỉång ỉïng åí ng ra, củ thãø nhæ sau: → 000 → 011 → 100 → 001 → 100 → 111 Bi ging K Thût Säú Trang 88 → 010 → 101 Chn mỉïc tạc âäüng (têch cỉûc) åí ng vo l mỉïc logic 1, ta cọ bng trảng thại mä t hoảt âäüng ca mảch : x0 x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 C B A 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 Giaíi thêch bng trảng thại: Khi mäüt ng vo åí trảng thại têch cỉûc (mỉïc logic 1) v cạc ng vo cn laỷi khọng õổồỹc tờch cổỷc (mổùc logic 0) thỗ ngoợ xút hiãûn tỉì m tỉång ỉïng Củ thãø l: ng vo x0=1 v cạc ng vo cn lải bũng thỗ tổỡ maợ ồớ ngoợ laỡ 000, ng vo x1=1 v cạc ng vo cn lải bũng thỗ tổỡ maợ nhở phỏn ồớ ngoợ laỡ 001, v v Phổồng trỗnh logic tọỳi giaớn: A = x1 + x3 + x5 + x7 B = x2 + x3 + x6 + x7 C= x4 + x5 + x6 + x7 Sồ õọử logic (hỗnh 4.3): x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 C B A Hỗnh 4.3 Maỷch maợ hoùa nhở phỏn tổỡ sang Chæång Hãû täø håüp Trang 89 Biãøu diãùn bũng cọứng logic duỡng Diode (hỗnh 4.4): x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 C A B Hỗnh 4.4 Maỷch m họa nhë phán tỉì sang sỉí dủng diode Nãúu chụng ta chn mỉïc tạc âäüng têch cỉûc åí ng vo l mỉïc logic 0, bng trảng thại mä t hoảt âäüng ca mảch lục ny sau: x0 x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 C B A 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 Phæång trỗnh logic tọỳi giaớn : A = x + x + x + x = x1x 3x 5x B = x + x + x + x = x x 3x x C = x + x + x + x = x x 5x x Bi ging K Thût Säú Trang 90 Sồ õọử maỷch thổỷc hióỷn cho trón hỗnh 4.5 x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 C B A Hỗnh 4.5 Maỷch maợ hoùa nhở phỏn sang ng vo têch cỉûc mỉïc 4.2.2.2 Mảch m hoaï tháûp phán x0 D x1 C 10 → B A x9 Hỗnh 4.6 Sồ õọử khọỳi maỷch maợ họa tỉì 10 sang Bng trảng thại mä t hoảt âäüng ca mảch : x0 x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9 D C B A 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 Chæång Hóỷ tọứ hồỹp Trang 91 Phổồng trỗnh logic õaợ täúi giaín: A = x1 + x3 + x5 + x7 + x9 B = x2 + x3 + x6 + x7 C = x4 + x5 + x6 + x7 D = x8 + x9 Biãøu diãùn bàòng så âäö logic x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9 C D C B A Hỗnh 4.7 Bióứu dióựn bũng cọứng logic duỡng Diode : Hỗnh 4.8 Baỡi giaớng K Thût Säú Trang 92 x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9 D C B A Hỗnh 4.8 4.2.2.3 Mảch m hoạ ỉu tiãn Trong hai mảch m hoạ â xẹt åí trãn, tên hiãûu âáưu vo täưn taỷi õọỹc lỏỷp tổùc laỡ khọng coù tỗnh huọỳng coù tên hiãûu tråí lãn âäưng thåìi tạc âäüng åí mỉïc logic (nãúu ta chn mỉïc têch cỉûc åí ng vo l mỉïc logic 1), âọ cáưn phi âàût váún âãư ỉu tiãn Váún âãư ỉu tiãn: Khi cọ nhiãưu tên hiãûu âäưng thåìi tạc âäüng, tên hiãûu no cọ mỉïc ỉu tiãn cao hån åí thåìi âiãøm âang xẹt s tạc âäüng, tỉïc l nãúu ng vo cọ âäü ỉu tiãn cao hån bàịng nhỉỵng ng vo cọ âäü ỉu tiãn tháúp hån nóỳu bũng thỗ maỷch seợ taỷo tổỡ maợ nhë phán ỉïng våïi ng vo cọ mỉïc âäü ỉu tiãn cao nháút Xẹt mảch m hoạ ỉu tiãn (4 ngoợ vaỡo, ngoợ ra) (hỗnh 4.9) Bng trảng thại mä t hoảt âäüng ca mảch x0 x1 x2 x3 B 42 Hỗnh 4.9 A x0 x x x x1 x x x2 0 x x3 0 B 0 1 A 1 Chæång Hóỷ tọứ hồỹp Trang 93 Phổồng trỗnh tọỳi giaớn : A = x1 x x + x = x x + x B = x x + x = x + x x1 x2 x3 B A Hỗnh 4.10 Så âäư logic mảch m họa ỉu tiãn tỉì sang Sồ õọử logic: hỗnh 4.10 Mọỹt sọỳ vi mảch m họa thäng dủng: 74LS147, 74LS148 4.2.3 Mảch gii m (Decoder) 4.2.3.1 Mảch gii m nhë phán Xẹt mảch gii m nhë phán 2→4 (2 ng vo, ng ra) nhổ trón hỗnh veợ 4.11 Choỹn mổùc tờch cổỷc åí ng l mỉïc logic Bng trảng thại mä t hoảt âäüng ca mảch y0 B A 2→4 y1 y2 y3 Hỗnh 4.11 Maỷch giaới maợ sang Phổồng trỗnh logic tọỳi giaớn : y = B.A y1 = B.A y = B.A y = A.B B A y0 y1 y2 y3 0 1 1 0 0 0 0 1 0 Bi ging K Thût Säú Trang 94 Så õọử logic: hỗnh 4.12 A x1B x2 y0 y1 y2 y3 Hỗnh 4.12 Sồ õọử logic maỷch giaới maợ tổỡ sang Biãøu diãùn bàịng cäøng logic dng Diode y0 y1 +Ec y2 y3 B B A A Hỗnh 4.13 Mảch gii m họa tỉì sang dng diode Trỉåìng håüp chn mỉïc têch cỉûc åí ng laỡ mổùc logic (mổùc logic thỏỳp L): hỗnh 4.14 y0 B y1 y2 A y3 Hỗnh 4.14 Mỉïc têch cỉûc ng l mỉïc logic tháúp Bng trảng thại mä t hoảt âäüng ca mảch B 0 1 A 1 y0 1 y1 1 y2 1 y3 1