Giáo trình kỹ thuật xung- số phần 9 docx

Hình 5.7 Hình 5.8 Quan sát tín hi u ra các Flipflop ta th y sau m i FF t n s c a tín hi u raệ ở ấ ỗ ầ ố ủ ệ gi m đi m t n a, nghĩa là:ả ộ ử Nh v y xét v khía c nh t n s , ta còn g i m ch đ m là m ch chia t n. ư ậ ề ạ ầ ố ọ ạ ế ạ ầ 198 5.2.2.3. M ch đ m không đ ng b , n t ng, đ m lên, xu ng (n=4): ạ ế ồ ộ ầ ế ố Đ có m ch đ m lên ho c đ m xu ng ng i ta dùng các m ch đa h p 2→1ể ạ ế ặ ế ố ườ ạ ợ v i đ u vào đi u khi n C chung đ ch n Q ho c ớ ầ ề ể ể ọ ặ Q c a t ng tr c n i vào Củ ầ ướ ố K t ngầ sau tùy theo yêu c u v cách đ m. ầ ề ế Trong (Hình 5.9), khi C =1, Q n i vào Cố K , m ch đ m lên và khi C = 0, ạ ế Q n iố vào C K , m ch đ m xu ng.ạ ế ố Hình 5.9 Trên th c t , đ đ n gi n, ta có th thay đa h p 2→1 b i m t c ng EX-OR,ự ế ể ơ ả ể ợ ở ộ ổ đ u đi u khi n C n i vào m t đ u vào c ng EX-OR, đ u vào còn l i n i v i đ u raầ ề ể ố ộ ầ ổ ầ ạ ố ớ ầ Q c a FF và đ u ra c a c ng EX-OR n i vào đ u vào CK c a FF sau, m ch cũngủ ầ ủ ổ ố ầ ủ ạ đ m lên/xu ng tùy vào C=0 hay C=1. ế ố Hình 5.10 199 5.2.2.4. M ch đ m không đ ng b modulo - N (N=10) ạ ế ồ ộ Ki u Reset: ể Đ thi t k m ch đ m ki u Reset, tr c nh t ng i ta l p b ng tr ng tháiể ế ế ạ ế ể ướ ấ ườ ậ ả ạ cho s đ m.ố ế Quan sát b ng d i đây ta th y xung th 10, n u theo cách đ m 4 t ng thìả ướ ấ ở ứ ế ế ầ Q D và Q B ph i lên 1. L i d ng hai tr ng thái này ta dùng m t c ng NAND 2 đ u vàoả ợ ụ ạ ộ ổ ầ đ đ a tín hi u v xóa các FF, ta đ c m ch đ m (Hình 5.11).ể ư ệ ề ượ ạ ế ở Hình 5.11 M ch đ m ki u Reset có khuy t đi m nh : ạ ế ể ế ể ư - Có m t tr ng thái trung gian tr c khi đ t s đ m cu i cùng. ộ ạ ướ ạ ố ế ố - Ngã vào Cl không đ c dùng cho ch c năng xóa ban đ u. ượ ứ ầ Ki u Preset: ể Trong ki u Preset các đ u vào c a các FF s đ c đ t tr c th nào đ khiể ầ ủ ẽ ượ ặ ướ ế ể m ch đ m đ n tr ng thái th N thì t t c các FF t đ ng quay v không. ạ ế ế ạ ứ ấ ả ự ộ ề Đ thi t k m ch đ m không đ ng b ki u Preset, th ng ng i ta làm nh sau: ể ế ế ạ ế ồ ộ ể ườ ườ ư 200 - Phân tích s đ m N = 2ố ế n .N’ (N’<N) r i k t h p hai m ch đ m n bit và N’. Vi cồ ế ợ ạ ế ệ thi t k r t đ n gi n khi s N' << N ế ế ấ ơ ả ố - Quan sát b ng tr ng thái và k t h p v i ph ng pháp thi t k m ch đ m đ ng bả ạ ế ợ ớ ươ ế ế ạ ế ồ ộ (MARCUS hay hàm chuy n) đ xác đ nh JK c a các FF. ể ể ị ủ Thí d , đ thi t k m ch đ m 10, ta phân tích 10=2x5 và ta ch c n thi t kụ ể ế ế ạ ế ỉ ầ ế ế m ch đ m 5 r i k t h p v i m t FF (đ m 2) ạ ế ồ ế ợ ớ ộ ế B ng tr ng thái c a m ch đ m 5. ả ạ ủ ạ ế Gi s dùng FF JK có xung CK tác đ ng c nh xu ng. ả ử ộ ạ ố T b ng tr ng thái ki u reset, ta th y có th dùng tín hi u đ u ra FF B làmừ ả ạ ở ể ấ ể ệ ầ xung đ ng h cho FF C và đ a Jồ ồ ư C và K C lên m c cao: ứ C KC = Q B . ; J C =K C =1 Các FF B và D s dùng xung CK c a h th ng và các đ u vào JK đ c xácẽ ủ ệ ố ầ ượ đ nh nh hàm chuy n:ị ờ ể Dùng b ng Karnaugh xác đ nh Hả ị D và H B r i suy ra các tr J, K c a các FF. ồ ị ủ 201 Có th xác đ nh J, K c a các FF B và D b ng ph ng pháp MARCUS: ể ị ủ ằ ươ Ta có ngay K D =K B =1 Dùng b ng Karnaugh xác đ nh Jả ị D và J B Hình 5.12 là m ch đ m 10 thi t k theo ki u đ m 2x5 v i m ch đ m 5 có đ c tạ ế ế ế ể ế ớ ạ ế ượ ừ k t qu trên. ế ả Hình 5.12 202 IC 7490 là IC đ m 10, có c u t o nh m ch (Hình 5.12) thêm các đ u vào Reset 0 vàế ấ ạ ư ạ ầ Reset 9 có s đ m ch (Hình 5.13)ơ ồ ạ Hình 5.13 B ng s th t cho các đ u vào Reset:ả ự ậ ầ Dùng IC 7490, có th th c hi n m t trong hai cách m c: ể ự ệ ộ ắ - M ch đ m 2x5: N i Qạ ế ố A vào đ u vào B, xung đ m (Cầ ế K ) vào đ u vào A.ầ - M ch đ m 5x2: N i Qạ ế ố D vào đ u vào A, xung đ m (Cầ ế K ) vào đ u vào B ầ Hai cách m c cho k t qu s đ m khác nhau nh ng cùng m t chu kỳ đ m 10.ắ ế ả ố ế ư ộ ế T n s tín hi u đ u ra sau cùng b ng 1/10 t n s xung Cầ ố ệ ở ầ ằ ầ ố K (nh ng d ng tín hi u raư ạ ệ khác nhau). D i đây là hai b ng tr ng thái cho hai tr ng h p nói trên. ướ ả ạ ườ ợ 203 Đ m 2x5ế Đ m 5x2ế Hình 5.14 cho th y d ng sóng các đ u ra c a hai m ch cùng đ m 10 nh ng haiấ ạ ở ầ ủ ạ ế ư ki u đ m khác nhau: ể ế - Ki u đ m 2x5 cho tín hi u ra Qể ế ệ ở D không đ i x ng ố ứ - Ki u đ m 5x2 cho tín hi u ra Qể ế ệ ở A đ i x ng ố ứ Hình 5.14 5.2.3 M ch đ m vòngạ ế Th c ch t là m ch ghi d ch trong đó ta cho h i ti p t m t đ u ra nào đó vự ấ ạ ị ồ ế ừ ộ ầ ề đ u vào đ th c hi n m t chu kỳ đ m. Tùy đ ng h i ti p mà ta có các chu kỳ đ mầ ể ự ệ ộ ế ườ ồ ế ế khác nhau. Sau đây ta kh o sát vài lo i m ch đ m vòng ph bi n. ả ạ ạ ế ổ ế 5.2.3.1. H i ti p t Qồ ế ừ D v Jề A và Q D v Kề A Hình 5.15 204 Đ i v i m ch này, s đ m vòng ch th y đ c khi có đ t tr c đ u ra ố ớ ạ ự ế ỉ ấ ượ ặ ướ ầ - Đ t tr c Qặ ướ A =1, ta đ c k t qu nh b ngượ ế ả ư ả - N u đ t tr c Qế ặ ướ A = Q B = 1 ta có b ng:ả 5.2.3.2. H i ti p t ồ ế ừ D Q v Jề A và Q D v Kề A (Hình 5.16) Hình 5.16 M ch này còn có tên là m ch đ m Johnson. M ch có m t chu kỳ đ m nm cạ ạ ế ạ ộ ế ặ hiên mà không c n đ t tr c và n u có đ t tr c, m ch s cho các chu kỳ khác nhauầ ặ ướ ế ặ ướ ạ ẽ tùy vào t h p đ t tr c đó. B ng d i là chu kỳ đ m m c nhiên. ổ ợ ặ ướ ả ướ ế ặ 205 5.2.3.3. H i ti p t ồ ế ừ D Q v Jề A và Q C v Kề A (Hình 5.17) Hình 5.17 B ng tr ng thái:ả ạ Ví d v thi t k m ch đ m:ụ ề ế ế ạ ế 1. Dùng FF JK thi t k m ch đ m 6, đ ng b ế ế ạ ế ồ ộ B ng tr ng thái và hàm chuy n m ch đ m 6: ả ạ ể ạ ế 206 H C = 1 ⇒ J C =K C = 1 Xác đ nh Jị A , K A, J B , K B B ng Karnaugh cho hai hàm chuy n Hả ể A & H B M ch đi n:ạ ệ 2. Thi t k m ch đ m 7 không đ ng b , dùng FF JK có đ u vào xung đ ng h tácế ế ạ ế ồ ộ ầ ồ ồ đ ng b i c nh lên c a CK.ộ ở ạ ủ B ng tr ng thái:ả ạ 207 [...]... 71 Phần 2: Kỹ thuật số .78 CHƯƠNG I 79 HỆ THỐNG ĐẾM VÀ KHÁI NIỆM VỀ MÃ . 79 1.1 HỆ THỐNG SỐ ĐẾM 79 1.1.1 Hệ đếm 79 1.1.2 Cơ số của hệ đếm 79 1.1.3 Đổi cơ số .81 1.2 HỆ ĐẾM NHỊ PHÂN VÀ KHÁI NIỆM VỀ MÃ 81 1.2.1 Hệ đếm nhị phân 81 1.2.2 Khái niệm về mã 83 CHƯƠNG II 88 ĐẠI SỐ... Nguyễn Tấn Phước Kỹ thuật xung cơ  bản và nâng cao,   NXB TP HCM, 2002 4 Nguyễn Thuý Vân Kỹ thuật số NXB KHKT, 2004 5 Đặng Văn Chuyết. Kỹ thuật điện tử số.  NXB Giáo dục 6 Vũ Đức Thọ Cơ sở kỹ thuật điện tử số NXB Giáo dục 7 Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch: Electric Workbench, Circuit Maker, Orcad (Tài liệu trên Internet) 2 19 ... BOOLE .88 2.1 MỘT SỐ ĐỊNH NGHĨA 88 2.2 CÁC PHÉP TOÁN CƠ BẢN CỦA ĐẠI SỐ BOOLE 88 2.3 CÁC ĐỊNH LÝ CỦA ĐẠI SỐ BOOLE . 89 2.3.1 Định lý 89 2.3.2 Các phương pháp biểu diễn hàm logic 90 2.3.3 Tối thiểu hoá hàm Boole .94 CHƯƠNG III .101 CÁC PHẦN TỬ LOGIC CƠ BẢN 101 3.1 KHÁI NIỆM VỀ MẠCH SỐ 101 3.1.1 Mạch tương... 196 5.2.3 Mạch đếm vòng 204 5.3 BỘ GHI DỊCH 208 5.4 BỘ NHỚ 211 5.4.1 Các khái niệm .211 5.4.2 Bộ nhớ RAM 213 5.4.3 Bộ nhớ ROM 214 MỤC LỤC 216 218 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Vương Cộng. Kỹ thuật xung, NXB ĐH & THCN,  197 9 2 Nguyễn Tấn Phước  Mạch  điện tử  (tập 1 – 2), NXB TP  HCM, 2005 3 Nguyễn Tấn Phước Kỹ thuật xung cơ... 101 3.1.2 Mạch số .101 3.1.3 Họ logic dương/âm .101 3.2 Cổng Logic 103 3.2.1 Khái niệm 103 3.2.2 Phân loại 103 3.2.3 Công suất tiêu tán Ptt 128 3.2.4 Fanout 1 29 3.2.5 Fanin (Hệ số mắc mạch đầu vào) .1 29 3.2.6 Độ chống nhiễu 1 29 3.2.7 Trễ truyền đạt 1 29 3.3 FLIP-FLOP (FF) ... khái niệm Đối với các thiết bị số, khả năng chứa đựng được dữ liệu là một yêu cầu quan trọng Chẳng hạn trong máy tính, các con số cần thiết trong phép toán phải được lưu trữ ngay trong máy Còn các thiết bị điều khiển số thì lệnh điều khiển cũng phải được lưu trữ để thực hiện dần theo một trình tự nào đó Vì vậy, bộ nhớ là một thành phần không thể thiếu được của các thiết bị số Khi nghiên cứu về bộ nhớ,... (Programmable): Đây là loại ROM cho phép lập trình bởi nhà sản xuất Nhược điểm: nếu hỏng không phục hồi được - EPROM (Erasable ROM): là loại PROM có thể xoá và lập trình lại Ứng dụng: chứa chương trình điều khiển vào ra của máy tính, PC, µP, µC, ROM BIOS Dùng để chứa ký tự Dùng để chứa các biến đổi hàm 214 Hình 5.20: Sơ đồ khối của ROM 16x8 = 128 bit 215 MỤC LỤC Phần 1: Kỹ thuật xung .1 Chương 1:... tuyến tính 29 2 Các mạch không đồng bộ một trạng thái ổn định 31 2.1 Đa hài đợi dùng tranzitor 31 2.2 Đa hài đợi dùng khuếch đại thuật toán 33 3 Các mạch không đồng bộ hai trạng thái không ổn định .34 3.1 Đa hài tự dao động dùng tranzitor 34 3.2 Đa hài tự dao động dùng khuếch đại thuật toán 37 4 Dao động Blocking 39 5 Mạch tạo xung tam... không đáng kể (chẳng hạn 250 mW cho 4 096 bit đối với các bộ nhớ thế hệ đầu tiên) Khi cần các bộ nhớ RAM có dung lượng lớn ta có thể mắc nhiều bộ nhớ nhỏ lại với nhau mà kích thước toàn thể không lớn lắm 5.4.3 Bộ nhớ ROM - MROM (Mask ROM): được lập trình bởi nhà sản xuất Ưu và nhược điểm: chỉ có tính kinh tế khi sản xất hàng loạt nhưng lại không phục hồi được khi chương trình bị sai, hỏng - PROM (Programmable):... hiÖu ®iÒu Hình 5. 19: Bộ ghi dịch 4 bit hỗn hợp Khi L = 0 thì với việc có xung nhịp C, thông tin D sẽ được dịch phải 1 bit hướng F0 → F3 Lúc L = 1 thì khi có xung nhịp C, thông tin P0 ÷ P3 sẽ được đưa đồng thời vào F0 ÷ F 3 Việc lấy số liệu ra cũng có thể đồng thời cả 4 bit trên các lối ra Q 0 ÷ Q3 hay tuần tự trên lối ra Dra kiểu vào trước ra trước sau 4 nhịp của xung C Kết cấu hình 5. 19 cho phép sử dụng . 2: K thu t sầ ỹ ậ ố 78 CH NG IƯƠ 79 H TH NG Đ M VÀ KHÁI NI M V MÃỆ Ố Ế Ệ Ề 79 1.1 H TH NG S Đ MỆ Ố Ố Ế 79 1.1.1 H đ mệ ế 79 1.1.2 C s c a h đ mơ ố ủ ệ ế 79 1.1.3 Đ i c sổ ơ ố 81 1.2 H Đ. 88 2.3 CÁC Đ NH LÝ C A Đ I S BOOLEỊ Ủ Ạ Ố 89 2.3.1 Đ nh lýị 89 2.3.2 Các ph ng pháp bi u di n hàm logicươ ể ễ 90 2.3.3 T i thi u hoá hàm Booleố ể 94 CH NG IIIƯƠ 101 CÁC PH N T LOGIC C B NẦ. su t tiêu tán Pttấ 128 3.2.4. Fanout 1 29 3.2.5. Fanin (H s m c m ch đ u vào)ệ ố ắ ạ ầ 1 29 3.2.6. Đ ch ng nhi uộ ố ễ 1 29 3.2.7. Tr truy n đ tễ ề ạ 1 29 3.3. FLIP-FLOP (FF) 130 217