bài giảng điện tử số

Bài giảng điệntử số Ths. Phạm ĐứcAn Bộ môn GCVL & DCCN – Viện CK – ĐHBK Hà Nội Chương 1 Các khái niệmcơ bản “Digital Concept” •1-1 Cácđạilượng (quantities) số và tương tự •1-2 Số nhị phân, mức logic, dạng sóng số • 1-3 Các toán tử logic cơ bản •1-4 Tổng quan về các hàm logic •1-5 Cácmạch tích hợpcóchứcnăng xác định (Fixed – Function IC) •1-6 Giớithiệuvề Logic lậptrìnhđược (Programmable Logic) •1-7 Dụng cụđolường và kiểmtra Mục đích •Giải thích sự khác biệtgiữacácđạilượng tương tự và số •Môtả cách sử dụng mức điệnápđể biểudiễncácđại lượng tương tự và số •Môtả các tham số củadạng sóng xung “pulse waveform” như thờigianlênmức cao ‘rise time”, thời gian xuống mứcthấp “fall time”, độ rộng xung ‘pulse width”, tầnsố “frequency”, chu trình “period”, và chu kỳ hoạt động “ duty cycle” •Giải thích các toán tử logic cơ bản: And, Or, Not •Môtả các chứ cnăng logic củacácbộđếm – Counter, bộ cộng – Adder, bộ so sánh – Comparator - , bộ chuyển đổi – Code Converter, bộ mã hóa – Encoder, bộ giảimã – Decoder, bộ dồn kênh – Multiplexer, và bộ tách kênh – De Multiplexer Mục đích (tiếp) •Xácđịnh các mạch tích hợpcóchứcnăng xác định theo độ phứctạpcủanóvàtheokiểu đóng gói củamạch •Xácđịnh số chân trên các bộ IC •Môtả logic lậptrìnhđược, bàn luậnvề mộtsố loại logic lậptrìnhđượcvàmôtả cách PLDs đượclậptrình •Nhậndạng các loạidụng cụ và hiểu cách chúng đượcsử dụng để đovàhệ thống và mạch dùng để gỡ rối •Môtả mộ thệ thống số hoàn chỉnh đượcthiếtlập bằng cách tổ hợp nhiều hàm cơ bảntrongmột ứng dụng thựctế Các thuậtngữ 1-1 Các đạilượng số và tương tự •Nội dung – Định nghĩatương tự và số –Sự khác nhau giữacácđạilượng tương tự và số –Môtả những ưu điểmcủasố so vớitương tự –Cácvídụ về sử dụng các đạilượng số và tưong tự trong điệntử nói chung 1-1 Các đạilượng số và tương tự •Tương tự: là đạilượng liên tục •Số: là tậpcácđạilượng rờirạc 1-1 Các đạilượng số và tương tự • Ưu điểm –Tínhiệusố dễ xử lý và dễ truyền đihơnvàcó độ tin cậycaohơnso vớitương tự, ít bịảnh hưởng bởi nhiễu bên ngoài –Dữ liệulưutrữ dạng số dễđọclạivới độ chính xcác cao hơn vàrõrànghơn 1-1 Các đạilượng số và tương tự Hệ thống loa dạng tương tự 1-1 Các đạilượng số và tương tự Hệ thống loa dạng số [...]... Định nghĩa Số • Giải thích sự khác nhau giưa tương tự và số • Ví dụ về hệ thống tương tự và số 1-2 Số nhị phân, mức logic, dạng sóng số • Nội dung – – – – – – Định nghĩa số nhị phân Định nghĩa bit Đặt tên các bit trong hệ thống số Giải thích cách sử dụng mức điện áp để mô tả các bit Mô tả các đặc tính chung của một xung Xác định các đại lượng như biên độ, tần số, chu trình, chu kỳ của dạng sóng số – Giải... sóng số Dạng sóng số thường là một chuỗi các xung (pulse trains) gồm 2 loại • Có chu kỳ (period) T, f (Hz) • Không có chu kỳ (nonperiod) Ví dụ • Xác định các đại lượng sau của dạng sóng có chu kỳ a)Chu kỳ b) Tần số c) Chu kỳ hoạt động • Một dạng sóng số có chu kỳ có độ rộng xung là 0.025ms và chu kỳ là 0.15ms Tính tần số và chu kỳ hoạt động của nó Thông tin về số nhị phân trên dạng sóng số • Hệ thống số. .. nhị phân trên dạng sóng số • Xung đồng hồ không mang thông tin Thông tin về số nhị phân trên dạng sóng số • Lược đồ thời gian (timing diagram) – Mô tả mối quan hệ giữa các dạng sóng số và cho biết cách sự tác động của các dạng sóng số này đến sự thay đổi trạng thái của dạng sóng số khác Thông tin về số nhị phân trên dạng sóng số • Truyền dữ liệu: nối tiếp (serial), song song paralell) 8 bit cần thời... chúng Số nhị phân • • • • Các số trong hệ nhị phân được gọi là bit HIGH = 1 và LOW = 0 (mức điện áp) Nếu HIGH = 0 và LOW = 1 gọi là logic đảo Tổ hợp của các bit tạo thành các mã dùng để mô tả các chữ số, các ký tự các mã lệnh hay các thông tin khác cho các ứng dụng Mức logic • Điện áp dùng để mô tả trạng thái 0 và 1 gọi là mức logic • Ví dụ – CMOS VH = 2V – 3V – CMOS VL= 0 – 0.8V Dạng sóng số • Mô... và LOW, và mô tả quá trình chuyển đổi giữa hai trạng thái này Lý tưởng Dạng sóng số (tiếp) • Thực tế Ý nghĩa các đại lượng Đo rò ảnh hưởng của rò điện cảm và điện dung • Overshoot: Độ vượt quá biên độ • Ringing: Độ dao động quanh biên độ • Droop: Độ trôi – do điện dung rò và điện trở tạo lên mạch dao động RC với hằng số thời gian thấp • Rise time (tr) thời gian nhảy lên mức cao (đo từ 10% đến 90% biên... gian là T, 8 line Tóm lược 1-2 • Định nghĩa số nhị phân • Bit? • Các đại lượng của dạng sóng số, cách đo chúng • Chu kỳ và tần số của dạng sóng số • Xung đồng hồ • Truyền thống nối tiếp và song song 1-3 Các toán tử logic cơ bản Tóm lược 1-3 • • • • • OR? AND? NOT? Cổng logic (gate) ? Bộ đảo? 1-4 Tổng quan các hàm logic cơ bản • • • • • • • • So sánh Phép toán số học Chuyển mã Mã hóa Giải mã Lựa chọn... biểu diễn dưới dạng sóng số (một dạng chuỗi các bit) HIGH = 1, LOW = 0, bit time: thời gian tồn tại của 1 bit • Đồng hồ (clock): Trong các hệ thống số, tất cả các dạng sóng đều được đồng bộ với một sóng thời gian cơ bản gọi là đồng hồ (clock) Đồng hồ là một dạng xung có chu kỳ với thời gian giữa mỗi xung bằng với thời gian của 1 bit Thông tin về số nhị phân trên dạng sóng số • Xung đồng hồ không mang... bản Mô tả bộ so sánh cơ bản Liệt kê 4 hàm số học Mô tả một bộ cộng cơ bản Mô tả một bộ mã hóa cơ bản Mô tả một bộ giải mã cơ bản Mô tả bộ dồn kênh và phân kênh Cách lưu trữ dữ liệu Mô tả chức năng của một bộ đếm cơ bản Hàm so sánh • Gồm 2 đầu vào và 3 đầu ra Phép toán số học • • • • Phép cộng: 3 đầu vào 2 đầu ra (1 kết quả và 1 cờ tràn) Phép trừ: 3 đầu vào ( 2 số và 1 giá trị mượn) và 2 đầu ra Phép nhân:... vào và 2 đầu ra Hàm chuyển mã • Mã Gray – mã BCD • Mã nhị phân – Mã BCD Hàm mã hóa Hàm giải mã Hàm lựa chọn dữ liệu • Phân kênh và dồn kênh Lưu trữ dữ liệu • Lưu trữ dữ liệu tạm thời hoặc lâu dài • Một số loại lưu trữ dữ liệu – Flip-flops – Thanh ghi (registers) – Bộ nhớ bán dẫn (semiconductor memories) – Đĩa từ (magnetic disks) – Đĩa quang (Optical disks) – Băng từ (magnetic tape) Flip-Flops và Register . Bài giảng điệntử số Ths. Phạm ĐứcAn Bộ môn GCVL & DCCN – Viện CK – ĐHBK Hà Nội Chương 1 Các khái niệmcơ bản “Digital Concept” •1-1 Cácđạilượng (quantities) số và tương tự •1-2 Số nhị. tự và số –Môtả những ưu điểmcủasố so vớitương tự –Cácvídụ về sử dụng các đạilượng số và tưong tự trong điệntử nói chung 1-1 Các đạilượng số và tương tự •Tương tự: là đạilượng liên tục Số: là. thống tương tự và số 1-2 Số nhị phân, mức logic, dạng sóng số. •Nội dung – Định nghĩasố nhị phân – Định nghĩabit – Đặt tên các bit trong hệ thống số –Giải thích cách sử dụng mức điện pđể mô tả các