Điện Tử - Cơ Sở Thiết Kế Mạch - Design Trên Máy Tính part 11 ppt

Dou vao Khi ta ma hoa d.c trang ,ilal, vai eac che de) d6ng b() thich hQ'p, chung ta si3 IIh,)11 dUl)'e m~\Ch W[lrl tl! wjj sci d6 It.lllg ch{nh uk nhu Ir0n hinh 3.45. MQCh t6 hc;lP tQo gi6 trl dau to va -)0 trong tho I r mot I I Sa d6 nho f ~ Tin hicli dong bo, diell kllll:'n nha lrang thai IIlnh 3.45 elll trllc mach luiil1 tLr hll1h Cae mi tch nha co the dU'Q"C thl!c hi~n Ju6i d'.lllg ciie :-'0 do d'.lIlg thanh ghi slI: cll;l.11g nhling thiet kc m'.lch khac nhau v6i nhilng che d0 dong b6 Ihfch ht;ip, Tr~n h1nh vc 3.45, cae mi lch nha co durc n[mg lUll tnl cae Ir~lI1g thai eua m".lch tuan tL!. \.1;,lch 16 thlmh dill! ra khong cUing b¢, hQ'p tlwc hi~n chlfe nang dc halll logic thict h)p giii tr! tn.mg thai mai va de giil. trj di.lu fa thl.!O gia tri cac dall I Giil. trj dilll vao , Tn.lIlg thai Gia tri dilu ra tn.m£, thai tiep , 1 I ~- ~ thCO~ 0 000 00 OOx -~ I 000 00 OxO " a 010 00 Oxx I 010 00 ,00 0 001 00 OxO I 001 00 Oxx 0 100 Ox 000 , I 100 xx 000 - 0 011 00 xOO - I all Ox OIlO ' - I1inh 3.46 H:J.!ll logic nhiel! Gall r<l Itwng (rng vai hiing chllytn lr<J.Jlg thai trell hlnh 3.40 va bang mil hmi tr<J.llg tlial tren hll1h 3.45. vao va de tn.mg Ihai hi~n thai ghi trong m~ch nh6 cua 6t0I11'1!. M<;lch to hQP nay c6 th~ du~')c xay dl!ng tren cac phan ti.'r logic co ball hO(lC tren nhO'ng PLA, ROM va de dang duqc xiiy dl!ng tir nhung bang c11Uy~n tr<;lng th,ij va dc so d6 rna hoi tr<:Lng thai va tin hi~ll vao I ra, Vi dy, bang gi<.i trj tren hlnh 71 3.46 Ihe hi~n ham logic e6 nhicu cHiu ra wang LIng vai tang ehuyen In~ng thiii 3.40 va himg ma hoa tren hlnh 3.44, Ring nay nh(~n uuqe bang e:lch ehuyi'!n <;:1ng b¢ bicu chen nhj phan cAe tri.,mg thai. dau va:> va dau ra. Trong b,ing nay, ky hi~ll_r 1U'00ng (rng \'oi gia trj dun vj. Khi Ilnyc hi¢n mach tufin tI! du'6i dmlg mi.leh d6ng bQ theo sO' de) tren hlnh 3.45, chung la dn phai quan tfun d~lc bi¢t de'n quan h¢ tbai gi<'1ll gina dc tIn hiGu d6ng hq va de tin hi¢u (trill v~\O. Quan h¢ nilY du(yc m6 Iii Ir':n hlnh 3 1-7. Vai Iro ella tin hi¢u d6ng bl), khl'mg phl,! Ihuqe \ ao di.ll1g c16ng b(), 1;1 Iln1"C hi~n ch(rc nflllg ghi nh6' de giii tl'! tn.mg th{ti \'il dong bQ 110:\ \'i¢e Ihi':t l(tp de gia Irj der lieu ra dIp \,(\0 tri.mg thai dU(jc nh6. Cic dD' li~u dua \'an b() nlla can phi'li chl'(ye thie't l~p truCK Ihi)'i diem Ihuc hlen lUll Ir[i. Then so' de} (;hi tr,!ng thai 'fhic't lAp (\;lu ra Ghi trang th,tl Thid liip 1"bn:ll,-IP (hi.1! vito Thi':"tltlp (hill \'~o Tin hICU_'_';\_O _________ ~+f_ +i ______ {L- __ _ , , T ' :< lJ:>: , , IIlnh .1.47 Quan he lhoi .elan gllra tin hicLl dong bo vii lin iueu (Lill vito. thlel ke d<.mg (hlu ra kh6ng dong bq (hlnh 3.45), cae gia Irj tin hi~u d~11 \,~IO h~ lTIi.leh nh6 ht kel qu~ cllU cae phep tinh toan trong m;;teh 10 hqp doi v6i dc gia Ir\ dall ra eua h¢ m,~ch nha (ehinh la cae tr,-~ng Ihai) Va d.e gia tri dfiu \'aO he Ih6ng. Tu do suy ra de gia trj driu vao can phai dl1Q'c thiet 1(lp Iruac thoi di~ll1 c1u'(yc uua \'~\O h~ 1TIi leh nha de luu Irl1' 11191 khoang Ihoi gian l6'n han ho,~lc bAng 1"n - gj,i Ir( tho'j giall tre cua lTI<.Wh to hqp. Do do chu k)! eua lin l1J(~u d{mg hI) ph~li 16n han hO~lc bang 1"1)' Them V~lO do, trong sa u(} m,lch lu[in Il.; \'6i dd.u fa kh6ng dong hq, 16n t,~i thai gian tn~ giiia tl1l1i dit"m Ihie't 1~lp d.c gia tr! dfill vao va cae gi,i Irj dau ra cua h~ mi.leh to h~"ip. Do MJ khi Ihie'l ke" cac dO<;ln lm~ch milc noi liep nhl1 tren binh 3.45 (dau fa eua mQI dOi~n nweh ghep noi noi tiep v6i dau vao cua dOi).n lTI<;\ch tiep theo), thai gian Ihiet l~p gia Ir\ Mu vao se cang tre khi tin hi¢u chuy~n tiep til' lop llwch nay sang lop m:.tch lie'p theo. 72 Trong !l1l,1e tru6e chung ta oa thSy n'mg giil'a d.e phfin tLr lrong m<;leh co hi¢n tuqng eh'.ly dua trong qua tdnh truycn tin hi¢u. Nguyen nhfll1 ella hi~n luang nay I~l thum ~6 tho-i gian tre tin hi¢u tren cae phJn Ilr ella 111'.lch la nhung d'.I] IW:lIIg ngau nhien. Hi~n tU'l:mg nay ilnh hU'l'mg rill 16n den ho'.lt d~"'lI1g eLLa mi leh. Do hi¢n tuong eh,-~y oua nay trong m, teh co th~ xu;:ft hl¢n nhung trang thai kh6ng duoe tillh d~n tu tnr6e V~l dieu d6 co Ihe: d,ln t6i nhO'ng hanh vi kh6ng luang tnIae duq'e ella nweh. f )illl vilO I:),j ~I<lch J,:' -~ 3 MQch t6 nh()" (hiU_ 1 hQp I 9 0 fa gio Ir! dau '0 f ra va trQng fhOimOi ~ . ~ ~ 1'I!'lchnh Ir.lI1g (hili T l_:in h,iel~ d61,lg b?, (hie-t Lip ll~tll~ Ih,IIIl101 Il1l1h JAH Cil! Ink mach tWill nr ct6ng b6 1111111 Ihimh diiu ra dlillg b(). Tin hleu b(l (hic"l J If! fa mo 1I fa d()Ilg rip gl,i De 10'.li trl!' nhfrng thUl)e tinh ngflll nhicil lrong h;lIlh vi ella 1l1, teh, nhi1'ng 6tamat hu'u h<'.111 thLfl\ng dU\1C thiet ke Iheo ehe (h) d6nn bo vice thic"t c . . l(lp giii tri c1;:iu ra. Trcll d[iu ra ella mach tmug hlnh ~.4:'i, chung ta Ihem vao m(lt h¢ Illi teh nh6. H¢ lll' leh nh6 nay e6 1,1e dL.lllg luu tril giii II"! ella till hi¢u (tlu ra. Khi trong mi tell (el hq"p va h¢ mi \Ch nh6 (n.m); Ihai dang di~il ra qUii Irlnh thiet irlp tr'.ll1g tllai m6i Ihl qLli.i trlllh ehuyen IIC'p n;IY kh61lg ,[nh hUt1ng th'i driu ra. Kili qUii trlnh Ihi(t I<:lp tn.lIlg Ih:li kct Ihue, h¢ Il\i.leh 10 hqp sc X,-Ie djnh gui tf! lUU ra rn6i. Khi t()~lI1 b~) d.e qUi-I. trinh hlnh Ihanh gia tr! nay ket time, (in hi~\1 dong b(l ella h¢ nhtl' gia Irj (Hiu ra sc di6u khi~n vi¢e nhflp gi:l tri diiu ra moi \,;\0 h¢ 111'.lel1 nhC)". I\hu \,i.~y vi¢c hinh thilllh gii.l trj d tu ra se Ch(IITI hUn vi¢c hJllh th~lI1h In.mg thai m()t chu k)1 dong be), nhung khi do quan h¢ thai gianlhco nlm hinh 3.47 co tile dUq"e Iho.[ man khong plW Ihw)c vao -;0 luqng dc t[lng Irong dO' 111 mi.leh noi ti6p. Ta nh(\I1 Ih[\y rtlllg sa do o\()mal n!l1r hinh 3Ag c6 the dwl"C eoi l~l sCI do olomal \10orc do thong lin ehCra- trong h¢ 111<,1ch nh6 gia Irj- (tIu ra e6 the eoi nhu chi plW Ihu(K hO~lI1 toan V~IO In~ng thai. M{)t van d~ quan tf(~ng khi thi6-( ke cac ot(lmal du6i di H\g nhilng m<;leh dong b(l iit quan h¢ giiia tilt)"i oiem lac d<)ng ella lin hi¢u cUu \,~tO ella (lh'lmat V;I thl)"i dic'm hie d(>ng ella tin hi~u d6ng hi). Dtli v6i 6tomat bicll di~n h,\ng 73 so del ehuyen tn.mg thai trong hlnh 3.39, m¢t dch dan gl(in, chling ta e6 the 10 ehue qua trinh dong h() sao eho mt)i khi XUflt hi¢n tin hi¢u diiu v;\o, ta tlu.rc hi~n vi~c chuyen tn.mg thai sang tf<.mg thai m6i. Do d6 llC'U tlwe hi¢ll llWeh Iheo che u¢ kh6ng u(ing b¢ duu ra (hinh 3.45), khi xUilt 11l~1l tin hicu dflu V~IO ti.~i diiu V~IO eua ot6mat. chung !a phi.li phat ra mt?t tin hi¢u d()ng I)(). Neu khoiing thoi glan gi[i"a nhCing Ian xuat hi¢n tin hi¢u vao kh(mg nhu' nhau, khi ctt) chu kS'" c1(ing bQ se kh6ng c1~u. Trong nhieu Inlong: hqp dieu nilY se lam \'i¢c thic"t ke che dQ dong bQ phue ti tP len nhieu. C(te so cki dong Ix? theo d'.lllg n~ly gl)i ta cae so cki dong h(? xung. Trong nli[fllg IIH.ICh d(lng b{) xung, ngw\i ta Slr dl,lllg nhO'ng xung dong b() c6 ellU k)' xae dinh, neu lin hi~u cMu \,;\0 XUi.I! hi~n lrong nhung kho,ing thdi g.wn bicn thi0n, khi do chung ta se dua \"i:10 nhilng gia tri tin hi¢u \'~IO m6i. Nhil'ng gia tr\ tin hi~u nay gQi lu "gia 11'\ khong c6 tin hi¢u" \"a k)' hi¢u la giil trj '*'. I\eu tinh den nhilng truang h(/p liLly, at6mal tren hinh 3.41 sc chuy~n thanh 6t6mal In:n hinh 3.49. Nc'u dAu \"ao cua atom at nh(lIl giii trj '*'. khi do t<.ii tflt d d.c tr' lIlg tlHl_i cua mach them chu tlnh chao ehu trinh nay giu' nguyen IIinh J.49 So do otOIl1<lllren hlnh ~.40 sau khi (iJ Moe clong b¢ ho,\ viI th0m gia tri \'ilo kh6ng x<ic dmh ""'. tr'.lllg th<.ii eua m' Ieh t~li thoi diem hi~n thoi. Dieu nay khong lam t~mg so cac tn.mg thili ella oW mat, nhung soluqng dau vao tang ICn m()t dul:mg. Nhu \/~y dc gti.i tl"! tin hi¢u vao tuong t"rng voi vi dl;l hinh 3.41 se dl1(.K ma hoa kmg il<.li bit. eic so do ma hOi.i tl"i mg thai Clla (Jtomat bung de hieu dien nhj ph an co the ,'tnh hl10ng ttTi gl<i thlll1h th~t"e hi~n phfin m:.leh t() hqp. Yi¢c Iva chl)n nhung ht? ma t6i Ull cho ta gia th~ll1h t6i thieu, nhling de thui.~t loan ma boa t6i uu phl;l thu¢c vao tirng truang hqp CL.t tht \'a hi¢Il nay chua c6 nhll"ng thu~t !Oi.ln tim ma t6i uu mot cach tl;l" d¢ng. Tuy v~y. neu chu y t{1i qua tdnh toi 74 thi6u hoa de ham logic, ta siS nh,~n th5y rang. nhung tri mg thai gi.l.n nhau trong so do ehuyen Ir,!-ng thai (cae tl''!-ng thili liell kel \'tTi mQt trang nhCTllg tri;mg tluii truck va m9t Irong nhiIng tr<;tng th 1.i tiep sau) nell dUQ'e ma hoa btmg nhLIng to hqp mil nhj phfUl ganllhau. Ticu ehutin g[iJl nhau 6 dfly co thi? dL.fa Iren khai lli9m khoiing each Hamming. Khu Vi)y trang chuang nay chung ta 05, nghicn C{TU de phu'(}ng phap thlel kc" tm~ch so bao gam cae \'f\n de licn quail tai thiet kc" dc l1li.\Ch Ie) h(TP \'a thiet kc cae mi tch tuan It!. Do Slf kh,ie bi~t d~le thu \'c ehu'c nang \"it ho".lt 09ng ncn dc m".leh to hQ'p va cae tni.lCh day OU'\TC Xfly dt!ng \'\)i nhCrng d~\c di~111 khi.ic bi~t. NhCCng vi.\"n d6 quan trQllg khi Ihlet kc" cac nweh s6 Iii h!a e]1<:)11 cae che dq dong b9 V~I xu l)i eac ci)nh trauh lrong mi Kh. 75 Bai t(lp cho chuang 3 1. Hity thiet ke thiet bi dieu kbi~n eho mi.teh cong hai so nhj phfm d[lU ph[lY t1nh 8 bit. 2. Hay thic't kc'thic', bi xu ly dO' li~u cha m<;lch cQng hili sonhi phan dAu ph"i)' !inh 8 hit. 3. HflY thiet kc llwch tlll.fc hi¢n phcp c()ng hai so nhi philn dfiu ph[iy t1nh 8 bit. 4. I Jay thie! kc' thiet hj <lieu khien cho Im~ch c9ng hai so trong ma RCD vo-i 4 hang chlr so 'h~\p phan. ). Hay thiet k6 'hiet h! xU' ly dfr li¢u cho iTIi lch c(mg hai .'16 trong mfl RCD \'(l"i 4 hang ehu .'16 th~IP phfm. 6. Hay thic'! kc mi teh tlwc hi~n phep e(mg hai s6 trong ma BCD \'61 4 h~mg chO' .'16 ,Iu)p ph{lIl. 76 CHUONG IV. NHiJNG KHAI NI~M CHUNG VE MO HiNH HoA PHAN CONG §4.1. M6 hlnh ho{\ pluln <:ling M6 hlnh phfill cung ia nhCrng hiC:u dicn phiin cung lren cae mUG d() tr(l'u tu<)'llg khil.c nhau. M6 hlnh cho ta IllSy nhLrng phan tlT lien qUem ma kh6ng chi 1'6 nhung chi tict ella chung. Trong qua trlnh thie! ke. ma hlnh dWl'C sit' dl,lIlg de: d(l( lrllng eho 1TI< tch. tht hj~n de t[nh chAt cua mi.lCh va l~\ phuong ti¢n de trao doi thong tin ye thie! ke giiJa nhiJng nguoi thift kC:' ho(tC giiJa nguai thie! k6 \"U Imi.y t[nh. Cae d(IC t<.1 llwch l~\ cae mD hlnh 1110 [,I chi lil:'! 111'.ICh se dut;1c xdy cit,rng. Ciic d(\c hi nil)' [uon tti doi \'o'j de rimg bU(lC \'C Ill,)! thiet ke nhu hi~u n{mg, di~n lich. Oic m(l hlllh mach bao gio cung ttll'Qe djnh nghi<.L btmg ule qui ItK eli philp, nglt nghi<.l va duuc m0 tel trang nhung ngfr dnh ",it dl.lt1g kh,\c nhau. CGng nhu de hieu Ihlfe Imin l1<)e. ell pluip eua mach hao g6m de m,1 t,i nhiJng th~l1lh phei.n co ,,6 clJ(1 nweh V(I mo 1,\ m6i licn ket giu'a Gie Ih:lIlh ph:ill do trung nweh, : Jgfr nghla eua tn',teh Iii cae mo ta ve hO(lt d(lng ella l1Weh. hanh vi, ehue nimg ella nli,leh, Ngu ellllh eua llWeh la /TIO til \'C hO"lt d(mg eLla m,.teh khi dl1~:iC ghcp n6i v6i nhung mach khac, nhilng nguon lin 11lcLl lac ct()ng lif bC'l1 ngo(ii kh,le nhau. Cae 1110 t,l eto eung etip m9t deh loan di¢ll Ih(mg tin \~ nweh dtlo;,li trir mqi twang hQ'p mo' hOlmng Ihi6t ke, M'.Kh co th6 dUQ'e m6 hlnh h6a theo nhung C<lch khae nhau tHong lflll,( \'(':;i de mlfC dl) trim tL1qng (mue ki6n tnk, mue logic, 1ll1l'C 111nh hqe), then cae g6c dO quan S<lt (g6c dQ hanh vi, gae d(l C<lU true \'a g6e dl) \'(11 Iy') \'(1 tU'O'Hg lrng \'eii cae phuong phap mo hinh hOll cttrQ'c Slr clung trong qll:t trlnh Ihie't ke: (c;te ngon ngL'r !TIO 1,\ Ihie! ke. dc so do m',lch ho:)c cae mo hll1h loun hqc), I-lien nay trung qu:t trlnh thiet ke' nweh, d~ bi~u dien dc mo hlnh mach, ngui\i la thLf(\ng su' dl,lllg r(lIlg rai cae ngon ngu m6 hlllh hm\. ph<i.ll ell'og ( HDL). Vi¢c mo t<l Ill<,leh btmg cae ng6n ngu m6 hinh hoa phun c('fng cling gl6ng nhl1 vi¢c viC"t chuong trinh bang d_e ngon ngiJ: \(Ip Irlnh phtin mem, Tinh sue lieh va d~ hicu ella e;ie ngon ngil HDL giup cho vi¢c 1116 t~'t m',lch bang ute ngon ngiJ do dut;1e l1a ehu9ng he1l1 vi¢e bieu dien bang e.ie bi'~u do, 77 . Ir.lI1g (hili T l_:in h,iel~ d61,lg b?, (hie-t Lip ll~tll~ Ih,IIIl101 Il1l1h JAH Cil! Ink mach tWill nr ct6ng b6 111 1111 Ihimh diiu ra dlillg b(). Tin hleu b(l (hic"l. I ~- ~ thCO~ 0 000 00 OOx -~ I 000 00 OxO " a 010 00 Oxx I 010 00 ,00 0 001 00 OxO I 001 00 Oxx 0 100 Ox 000 , I 100 xx 000 - 0 011 00 xOO - I. thong lin ehCra- trong h¢ 111 <,1ch nh6 gia Irj- (tIu ra e6 the eoi nhu chi plW Ihu(K hO~lI1 toan V~IO In~ng thai. M{)t van d~ quan tf(~ng khi thi 6-( ke cac ot(lmal