dien tu c 9

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh 1 Chương 9 HỆ TUẦN TỰ I. GIỚI THIỆU Hệ tuần tự là hệ mà ngõ ra không chỉ phụ thuộc vào các ngõ vào mà còn phụ thuộc vào một số ngõ ra ñược hồi tiếp trở thành ngõ vào thông quá các phần tử nhớ. Ngõ vào (INPUT) Ngõ ra (OUTPUT) CỔNG LOGIC PHẦN TỬ NHỚ Phần tử nhớ thường sử dụng là Flip-Flop. Hệ tuần tự ñược chia thành 2 loại: - Hệ tuần tử ñồng bộ (Synchronous). - Hệ tuần tự bất ñồng bộ (Asynchronous). Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh 2 II. MẠCH CHỐT(LATCH) VÀ FLIP-FLOP Chốt (latch): là mạch tuần tự mà nó liên tục xem xét các ngõ vào và làm thay ñổi các ngõ ra bất cứ thời ñiểm nào mà không phụ thuộc vào xung clock. Flip-Flop: là mạch tuần tự mà nó thường lấy mẫu các ngõ vào và làm thay ñổi các ngõ ra tại những thời ñiểm xác ñịnh bởi xung clock. Các mạch chốt và Flip-Flop có 2 ngõ ra Q và . Hai ngõ này có giá trị logic là bù của nhau. Q Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh 3 1. Các mạch chốt: a. Chốt SR: Có 2 loại * Cổng NOR: R (reset) Q S (set) Q 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 Q + Q + S R Q Q Bảng hoạt ñộng Cấm sử dụng Q + là trạng thái kế tiếp của Q Ký hiệu S R Q Q Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh 4 * Cổng NAND: Bảng hoạt ñộng: Ký hiệu: R (reset) Q S (set) Q Q + Q + S R 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 Cấm Sử dụng Q Q S R Q Q Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh 5 b. Chốt SR có ngõ vào cho phép: 0 X X 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 R (reset) Q S (set) Q C (enable) Q + Q + C S R Q Q Q Q S C R Q Q Bảng họat ñộng: Ký hiệu chốt SR có ngõ vào cho phép tích cưc cao: Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh 6 * Khảo sát giản ñồ xung: S R C Q (Cho Q ban ñầu là 0) Ký hiệu chốt SR có ngõ vào cho phép tích cực thấp: S C R Q Q 1 X X 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 Q Q Q Q Q + Q + C S R Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh 7 c. Chốt D: Ký hiệu chốt D D C Q Q Bảng họat ñộng C D Q + Q + 0 X Q Q Q D (set) Q C (enable) 1 0 1 1 0 1 1 0 Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh 8 2. Flip-Flop (FF) Trạng thái kế tiếp của ngõ ra FF sẽ thay ñổi theo ngõ vào và trạng thái trước ñó của ngõ ra tại thời ñiểm thay ñổi của xung clock (cạnh lên hoặc cạnh xuống). X CK Q Q X CK Q Q Xung clock cạnh lên Xung clock cạnh xuống Bảng ñặc tính và phương trình ñặc tính: Biểu diễn mối quan hệ của ngõ ra kế tiếp Q+ phu thuộc vào các ngõ vào và trạng thái ngõ ra hiện tại Q. Bảng kích thích: Biểu diễn giá trị của các ngõ vào cần phải có khi ta cần ngõ ra chuyển từ trạng thái hiện tại Q sang trại thái kế tiếp Q+. Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh 9 a. Flip_Flop D (D-FF): D CK Q Q Bảng hoạt ñộng: CK D Q + Q + 0 1 1 0 0, 1, X Không thay ñổi 0 1 D CK Q Q CK D Q + Q + 0 1 1 0 Không thay ñổi 0, 1, X 0 1 Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh 10 * Khảo sát giản ñồ xung: CK D Q (Cho Q ban ñầu là 0) * Bảng ñặc tính và phương trình ñặc tính D Q Q + 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 Q + = D * Bảng kích thích Q Q + D 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 D = Q + [...]... Clear tích c c thì ngõ ra Q đư c xóa v 0 J Pr Q J Pr Q CK CK K Cl Q K Cl Q + Khi ngõ vào Preset và Clear khơng tích c c thì FF m i ho t đ ng Bài gi ng mơn K thu t ði n t C GV: Lê Th Kim Anh 17 III B ð M (COUNTER): 1 GI I THI U: - B đ m là h tu n t c 1 ngõ vào xung clock và nhi u ngõ ra Ngõ ra c a b đ m chính là ngõ ra c a c c Flip-Flop c u thành b đ m - N i dung c a b đ m t i 1 th i đi m đ m Khi c ... QD QC QB QA 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 Counting MS1 MS2 GND 10 Bài gi ng mơn K thu t ði n t C GV: Lê Th Kim Anh 29 3 B ð M SONG SONG (Synchronous Counter) - Là b đ m mà c c FF s d ng chung ngu n xung clock; khi c xung clock vào thì t t c c c ngõ ra FF đ u thay đ i - Khi thi t k b đ m, ch quan tâm đ n tr ng thái hi n t i và tr ng thái k ti p c a FF mà khơng quan tâm đ n d ng xung clock (c nh lên ho c c... t ði n t C GV: Lê Th Kim Anh 26 Vd: S ng JK-FF c xung clock c nh xu ng và ngõ vào Pr, Cl tích c c th p; thi t k b đ m xu ng c m = 5 và b t đ u t giá tr 2 Tín hi u reset: Z = Q2 Q1 (tích c c th p) Q0(LSB) Q2 Q1 Q0 0 0 0 1 1 1 J Pr Q2(MSB) 1 Q 1 CK CK 1 K 0 1 0 1 0 1 Q1 1 1 1 0 0 1 1 0 Q Cl J Pr Q 1 CK 1 K Q Cl J Pr Q CK 1 K Cl Q 1 Bài gi ng mơn K thu t ði n t C GV: Lê Th Kim Anh 27 IC 74 393 : 2 b đ... nt C 011 18 * B đ m đư c chia thành 2 lo i: - B đ m n i ti p (b đ m b t đ ng b ) là b đ m mà ngõ ra c a FF trư c s làm ngõ vào xung clock cho FF sau - B đ m song song (b đ m đ ng b ) là b đ m mà ngõ vào xung clock c a c c FF đư c n i chung v i nhau 2 B ð M N I TI P (Asynchronous Counter): - B đ m n i ti p th c hi n c c vòng đ m lên ho c xu ng + ð m lên (Count Up): n i dung b đ m tăng thêm 1 khi c ... trong vòng đ m s thi t k như b đ m đ y đ ; c n c c tr ng thái dư khơng c trong vòng đ m s gi i quy t theo 2 c ch sau: * C ch 1: C c tr ng thái dư c tr ng thái k ti p là tùy đ nh Khi thi t k c n kh i đ ng giá tr ban đ u cho b đ m; giá tr này ph i là 1 trong nh ng tr ng thái c trong vòng đ m Vd: Thi t k b đ m dùng D-FF c nh lên, c ngõ vào Pr và Cl tích c c cao, c gi n đ tr ng thái sau: Q2Q1Q0 000 110... - C c FF đư c k t n i v i nhau theo ngun t c sau: ð m lên Q → CK C nh xu ng ð m xu ng Q → CK CK ð m lên Q → CK C nh lên ð m xu ng Bài gi ng mơn K thu t ði n t C GV: Lê Th Kim Anh Q → CK 21 * Ghép Cki+1 = Qi Q0(LSB) 1 CK T Q CK Q 1 Q1 T Q CK Q Q2(MSB) 1 T Q CK Q Khảo sát giản đồ xung: đây là bộ đếm lên (Count Up) CK Q0 (LSB) Q1 Q2 (MSB) Bài gi ng mơn K thu t ði n t C GV: Lê Th Kim Anh 22 Q0(LSB) 1 CK... ti p C c Q+n-1 … Q+1 Q+0 ngõ vào FF 0 1 … 1 1 - Tìm c c giá tr ngõ vào FF c n ph i c t giá tr hi n t i Qi và k ti p Q+i c a t ng FF (d a vào b ng kích thích c a FF) - Tìm bê u th c rút g n c a m i ngõ vào FF ph thu c vào c c bi n tr ng thái hi n t i - Th c hi n sơ đ logic Bài gi ng mơn K thu t ði n t C GV: Lê Th Kim Anh 31 a B đ m đ y đ (m = 2n): Vd: S d ng T-FF kích theo c nh lên, thi t k b đ m c ... Th Kim Anh 27 IC 74 393 : 2 b đ m lên đ y đ 4 bit 1QA 1 2 1CK 1CLR 1QC 5 1QD 6 2QA 12 4 1QB (MSB) 13 3 2CK 2CLR (MSB) 2QB 2QC 2QD 11 10 CLR CK 1 X 0 0, 1, 0 QD QC QB QA 0 0 0 0 NO CHANGE COUNT UP 9 8 Bài gi ng mơn K thu t ði n t C GV: Lê Th Kim Anh 28 IC 7 490 : g m 2 b đ m – b đ m 2 và b đ m 5 (đ m lên) 5 14 VCC 12 2 3 6 7 QA CKB QB 11 QC 1 CKA 9 (MSB)QD 8 MR1 MR2 Reset/Set INPUT MR1 MR2 MS1 MS2 1 1 X... n i chung J và K thì JK_FF tương đương v i T-FF T J Q CK K D J U51 Q Q CK K Q - Khi n i J qua c ng NOT t i K thì JK-FF tương đương v i D-FF Bài gi ng mơn K thu t ði n t C GV: Lê Th Kim Anh 16 e C c ngõ vào b t đ ng b : - C c ngõ vào này s làm thay đ i giá tr ngõ ra t c th i, b t ch p xung clock - C 2 ngõ vào b t đ ng b : Preset (Pr) và Clear (Cl) + Khi ngõ vào Preset tích c c thì ngõ ra Q đư c set... khi c xung clock + ð m xu ng (Count Down): n i dung b đ m gi m đi 1 khi c xung clock - B đ m đư c t o t c c FF đ m 2, ghép n i ti p v i nhau Bài gi ng mơn K thu t ði n t C GV: Lê Th Kim Anh 19 * NGUN T C THI T K M CH ð M N I TI P a B đ m n i ti p đ y đ (m = mod 2n) - Dùng n FF, tương đương v i lo i T-FF c ngõ T = 1 1 T Q 1 J Q CK CK D Q Q 1 K Q S Q CK CK Q R Bài gi ng mơn K thu t ði n t C GV: Lê Th . thái trư c ñó c a ngõ ra tại thời ñiểm thay ñổi c a xung clock (c nh lên ho c cạnh xuống). X CK Q Q X CK Q Q Xung clock c nh lên Xung clock c nh xuống Bảng ñ c tính và phương trình ñ c tính: Biểu. c thời ñiểm nào mà không phụ thu c vào xung clock. Flip-Flop: là mạch tu n tự mà nó thường lấy mẫu c c ngõ vào và làm thay ñổi c c ngõ ra tại những thời ñiểm x c ñịnh bởi xung clock. C c mạch. t c thời, bất chấp xung clock. - C 2 ngõ vào bất ñồng bộ: Preset (Pr) và Clear (Cl). + Khi ngõ vào Preset tích c c thì ngõ ra Q ñư c set lên 1. + Khi ngõ vào Clear tích c c thì ngõ ra Q ñược