dien tu c 7

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh 1 Chương 8 HỆ TỔ HỢP Mạch sô ñược chia làm hai loại: - Mạch tô hợp (Combinational Circuit) - Mạch tuần tư (Sequential Circuit). Mạch tô hợp là mạch mà các ngo ra chỉ phu thuộc vào các ngo vào hiện tại. NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ HỆ TỔ HỢP 1. Phát biểu bài toán. 2. Xác ñịnh các ngo vào va các ngo ra. 3. Lập bảng chân trị nêu lên mối quan hê giữa các ngo ra va các ngo vào theo yêu cầu của bài toán. 4. Xác ñịnh hàm Boole ñược ñơn giản hóa cho các hàm ngo ra. 5. Ve sơ ñô logic. Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh 2 Ví dụ: Thiết kế mạch tổ hợp nhận một số vào là số nhị phân 4 bit ABCD (với D là LSB). Hệ có 2 ngõ ra F và G, ngõ ra F là 1 khi giá trị nhị phân của ngõ vào là 1 số chia hết cho 2 hoặc 3 và ngược lại; ngõ ra G bằng 1 khi tổng số bit 1 ở ngõ vào lớn hơn tổng số bit 0 và ngược lại. Sơ ñồ khối A B C D F G Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh 3 Bảng chân trị Ngõ vào Ngõ ra A B C D F G 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 Ngõ vào Ngõ ra A B C D F G 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh 4 Xác ñịnh các hàm ngõ ra ∑ ∑∑ ∑ = == = )15,14,12,10,9,8,6,4,3,2,0()D,C,B,A(F ∑ ∑∑ ∑ = == = )15,14,13,11,7()D,C,B,A(G F AB CD 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 00 01 11 10 00 01 11 10 G AB CD 1 1 1 1 1 00 01 11 10 00 01 11 10 CBACBACBADF + ++ ++ ++ ++ ++ += == = DCBDBADCAG + ++ ++ ++ += == = Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh 5 CBACBACBADF + ++ ++ ++ ++ ++ += == = • •• • • •• • • •• • • •• • • •• • • •• • • •• • • •• • • •• • F A B C D • •• • Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh 6 DCBDBADCAG + ++ ++ ++ += == = G • •• • • •• • • •• • • •• • • •• • • •• • • •• • • •• • • •• • A B C D Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh 7 Trường hợp hệ tổ hợp không sử dụng hết 2 n tổ hợp của ngõ vào thì tại các tổ hợp không sử dụng ñó ngõ ra có giá trị tùy ñịnh. Ví du: Thiết kê một mạch tô hợp có 4 ngõ vào ABCD (với D là MSB) biểu diễn cho sô BCD. Các ngõ ra giải mã cho ñèn led 7 ñoạn loại anode chung. Sơ ñô khối C A B D a b c d e f g Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh 8 Bảng chân trị 01100001100 01001000100 11110011000 10000000000 11110001110 00000100110 00100101010 00110010010 gfedcbaABCD OutputsInputs Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh 9 Bảng chân trị XXXXXXX1101 XXXXXXX0101 00100001001 00000000001 XXXXXXX1111 XXXXXXX0111 XXXXXXX1011 XXXXXXX0011 gfedcbaABCD OutputsInputs Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh 10 Các hàm ngo ra 1 X 1 X X X X X 00 01 11 10 00 01 11 10 DC BA a A.B.C.DA.B.Ca + ++ += == = X 1 X X X 1 X X 00 01 11 10 00 01 11 10 DC BA b A.B.CA.B.Cb + ++ += == = A.B.Cc = == = A.B.C.DA.B.CA.B.Cd + ++ ++ ++ += == = B.CAe + ++ += == = A.C.DB.CA.Bf + ++ ++ ++ += == = A.B.CB.C.Dg + ++ += == = Thực hiện rút gọn trên bìa K, ta có các hàm ngo ra: [...]... 1 1 1 1 1 1 1 Dùng m ch gi i mã th c hi n hàm Boole M i ngõ ra c a m ch gi i mã n sang 2n (ngõ ra tích c c cao) là 1 minterm(tích chu n) n bi n N u ngo ra tích c c th p thi m i ngõ ra là 1 Maxterm(t ng chu n) Do ño, 1 m ch gi i mã n sang 2n k t h p v i c c c ng logic c thê ñư c dùng ñê th c hi n 1 ho c nhi u hàm Boole n bi n Ví d : dùng 74 LS138 và c c c ng c n thi t th c hi n c c hàm sau: F1(x,y,z)... IV M CH GI I MÃ (DECODER): - M ch gi i mã là h chuy n mã th c hi n chuy n ñ i mã nh phân c b n n bit ngõ vào thành mã 1 trong m ngõ ra X0 X1 Y1 Xn-1 Mã Y0 Ym-1 nh phân Mã 1 trong m m = 2n - V i giá tr i c a t h p nh phân ngõ vào, thì ngõ ra Yi s tích c c và c c ngõ ra c n l i s không tích c c - C 2 lo i: ngõ ra tích c c cao (m c 1) và ngõ ra tích c c th p (m c 0) Bài gi ng môn K thu t ði n t C GV:... C4 M3 N3 M2 N2 M1 N1 M0 N0 X Y X Y X Y X Y C F.A S Z C3 C F.A Z C2 S C F.A Z C1 C F.A S S S1 C0 =0 Z S0 74 283 C4 S3 S2 Bài gi ng môn K thu t ði n t C GV: Lê Th Kim Anh 19 b M ch tr nh phân - S d ng c c m ch tr toàn ph n F.S - Ho c th c hi n b ng phép c ng v i s bù 2 c a s tr M – N = M + Bù_2(N) = M + Bù_1(N) + 1 M3 N3 M2 N2 M1 N1 M0 N0 X Y X Y Z Y X Y C F.A Z C3 C F.A Z C2 C F.A S C4 S S S3 S2 Z C1 ... = Mi Y2 X1 Y3 (i = 0, 1, , 2n-1) Bài gi ng môn K thu t ði n t C GV: Lê Th Kim Anh 26 c M ch gi i mã c ngõ vào cho phép: - Ngoài c c ngõ vào d li u, m ch gi i mã c th c 1 hay nhi u ngõ vào cho phép - Khi c c ngõ vào cho phép tr ng thái tích c c thì m ch gi i mã m i ñư c ho t ñ ng và ngư c l i, khi ñó c c ngõ ra tr ng thái không tích c c X0 (LSB) X1 Y0 Y0 Y1 X0 Y1 Y2 EN EN X1 X0 0 1 1 1 1 X 0 0 1.. .C C M CH T H P THÔNG D NG I M CH C NG – TR NH PHÂN 1 M CH C NG - ADDER a M ch c ng bán ph n (Half Adder – HA) M ch c ng bán ph n là m ch c ng 2 sô nhi phân 1 bit X và Y, m ch t o ra 1 bit t ng S(Sum) va 1 bit nhơ C( Carry) Sơ ñô kh i S X Y H.A C Bài gi ng môn K thu t ði n t C GV: Lê Th Kim Anh 11 B ng chân tr Ngõ vào Sơ ñô m ch Ngõ ra X Y C S 0 0 0 0 0 1 0 X • 1 1 0 0 1 1 1 1 Y • S C 0 C c hàm... S3 S2 Z C1 S1 C F.A C0 =1 Z S S0 Chú ý: N u C4 = 1 k t qu là s dương và ngư c l i Bài gi ng môn K thu t ði n t C GV: Lê Th Kim Anh 20 c M ch c ng/tr nh phân Phép toán C0 yi Ngõ vào ñi u khi n C NG TR 0 1 Ni Ni T = 0: C ng T = 1: Tr C0 = T yi = T⊕ Ni M3 N3 M2 N2 M1 N1 M0 N0 x y x y x y x y C F.A z C3 C F.A z C2 C F.A z C1 C F.A S C4 S S S2 S1 C0 z S S3 T S0 Bài gi ng môn K thu t ði n t C GV: Lê Th Kim... Th Kim Anh 21 III H CHUY N MÃ (Code Conversion): - H chuy n mã là h t h p làm cho 2 h th ng tương thích nhau, m c dù m i h th ng dùng mã nh phân kh c nhau Mã nh phân A H chuy n mã Mã nh phân B - H chuy n mã c ngõ vào cung c p c c t h p mã nh phân A và c c ngõ ra t o ra c c t h p mã nh phân B Như v y, ngõ vào và ngõ ra ph i c s lư ng t mã b ng nhau Bài gi ng môn K thu t ði n t C GV: Lê Th Kim Anh... B C( MSB) 1 0 G1 0 G2B G2A Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 15 14 13 12 11 10 9 7 Bài gi ng môn K thu t ði n t C GV: Lê Th Kim Anh F 3( x, y , z ) = M 3 M 4 F1 F2 F3 32 V M CH MÃ HÓA (ENCODER): - Encoder là m ch chuy n mã th c hi n ho t ñ ng ngư c l i v i decoder Nghĩa là encoder c m ngõ vào theo mã nh phân 1 trong m và n ngõ ra theo mã nh phân c b n (v i m ≤ 2n) - V i ngõ vào Ii ñư c tích c c thì ngõ ra chính... t C Kim Anh 27 IC gi i mã: a IC 74 139: g m 2 m ch gi i mã 2 sang 4 ngõ ra tích c c th p 3 1 14 13 15 1A (LSB) 1Y0 4 1B 1Y1 5 1Y2 6 G B A Y3 Y2 Y1 Y0 1G 1Y3 7 2A (LSB) 2Y0 12 2B 2Y1 11 1 0 0 0 0 X 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 2Y2 2 10 2Y3 9 2G X 0 1 0 1 Bài gi ng môn K thu t ði n t C GV: Lê Th Kim Anh 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 28 b IC 74 138: m ch gi i mã 3 sang 8 ngõ ra tích c c th p 1 2 3 6 5 4 A (LSB) B C. .. ði n t C GV: Lê Th Kim Anh 14 C c hàm ngo ra C = ∑(3,5,6 ,7) S = ∑(1,2,4 ,7) S XY Z C 00 01 11 10 0 1 1 1 1 1 XY Z 00 01 11 10 0 1 1 1 1 1 S = X.Y.Z + X.Y.Z + X.Y.Z + X.Y.Z S = X⊕ Y⊕ Z C = X.Y + Y.Z + X.Z Bài gi ng môn K thu t ði n t C GV: Lê Th Kim Anh 15 Sơ ñô m ch X Y Z • • S • • • C • Bài gi ng môn K thu t ði n t C GV: Lê Th Kim Anh 16 2 M CH TR - SUBTRACTOR a M ch tr bán ph n – Half Subtractor (H.S) . tử C GV: Lê Thị Kim Anh 1 Chương 8 HỆ TỔ HỢP Mạch sô ñư c chia làm hai loại: - Mạch tô hợp (Combinational Circuit) - Mạch tu n tư (Sequential Circuit). Mạch tô hợp là mạch mà c c ngo ra chỉ. N2M3 N3 C0 = 1 X Y Z C S F.A Z Y Z C S F.A X Y Z C S F.A X Y Z C S F.A C1 C2 C3 S0 S1 S2 S3 C4 b. Mạch trừ nhị phân - Sử dụng c c mạch trừ toàn phần F.S. - Ho c th c hiện bằng phép c ng với. 10 00 01 11 10 DC BA b A.B.CA.B.Cb + ++ += == = A.B.Cc = == = A.B .C. DA.B.CA.B.Cd + ++ ++ ++ += == = B.CAe + ++ += == = A .C. DB.CA.Bf + ++ ++ ++ += == = A.B.CB .C. Dg + ++ += == = Th c hiện rút gọn