Kỹ thuật điện tử số chương 6 hệ tổ hợp

1 I. Khái niệm:  Hệ tổ hợp là hệ mà tín hiệu ra chỉ phụ thuộc vào tín hiệu vào tại thời điểm hiện tại  Hệ tổ hợp còn được gọi là hệ không có nhớ  Hệ tổ hợp chỉ cần thực hiện bằng những phần tử logic cơ bản 2 II. Một số hệ tổ hợp cơ bản: 1. Bộ mã hóa 2. Bộ giải mã 3. Bộ ghép kênh 4. Bộ tách kênh 5. Mở rộng số ngõ vào-ra cho mạch tổ hợp 6. Mạch tạo - kiểm Parity 3 1. Bộ mã hoá:(Encoder)  Mã hóa là việc sử dụng ký hiệu để biểu diễn đặc trưng cho một đối tượng nào đó.  Ký hiệu tương ứng với một đối tượng được gọi là từ mã.  Thí dụ: 4  Chức năng: thực hiện việc mã hóa các tín hiệu tương ứng với các đối tượng thành các từ mã nhị phân.  Thí dụ: Đối tượng Từ mã Bộ mã hóa tín hiệutín hiệu Bộ mã hóa A B C D S 0 S 1 5 1.1. Bộ mã hóa từ 4 sang 2: E I 0 I 1 I 2 I 3 O 1 O 0 0 x x x x x x 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 Hàm số biểu diễn ngõ vào – ra: O 0 = I 1 + I 3 O 1 = I 2 + I 3 6 Mạch điện: 7 1.2. Bộ mã hóa từ 8 sang 3: I 0 I 1 . . I 7 EN 1 EN 2 O 0 O 1 O 2 EN 1 EN 2 I 0 I 1 I 2 I 3 I 4 I 5 I 6 I 7 O 2 O 1 O 0 0 x x x x x x x x x x x x x 0 x x x x x x x x x x x 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 Hàm số biểu diễn: O 0 = I 1 + I 3 + I 5 + I 7 O 1 = I 2 + I 3 + I 6 + I 7 O 2 = I 4 + I 5 + I 6 + I 7 8 Mạch điện: 9  Mã hóa bàn phím:  Mỗi phím được gán một từ mã khác nhau.  Khi một phím được nhấn, bộ mã hóa sẽ cho ra đầu ra là từ mã tương ứng đã gán cho phím đó.  Hãy thiết kế bộ mã hóa cho một bàn phím gồm có 9 phím với giả thiết trong một thời điểm chỉ có duy nhất 1 phím được nhấn. 1.3. Bộ mã hóa bàn phím: 10  Sơ đồ khối:  Một bộ 9 phím, phải sử dụng 4 bit để mã hóa.  Vậy có 9 đầu vào, 4 đầu ra.  Mã hóa ưu tiên:  Nếu 2 hoặc nhiều phím đồng thời được nhấn, thì bộ mã hóa chỉ coi như 1 phím được nhấn, và phím đó có mã cao nhất. P 1 P 2 P 9 BMH bàn phím 9 phím V cc A B C D [...]... giải mã BCD sang thập phân:  BCD: mã hóa số nguyên thập phân bằng nhị phân 19  Xác định đầu vào và đầu ra:  Vào: từ mã nhị phân 4 bit (⇒ có 16 tổ hợp)  Ra: các tín hiệu tương ứng với các số nhị phân mà từ mã mã hóa  Ta chỉ sử dụng 10 tổ hợp, còn 6 tổ hợp không sử dụng đến được coi là không xác định BCD – Binary Coding Decimal 20 21 22 23 24 25 26 Mạch điện: 27 2.4 Bộ giải mã BCD sang Led 7 đoạn:... ngược với bộ mã hóa  Cung cấp thông tin ở đầu ra khi đầu vào xuất hiện tổ hợp các biến nhị phân ứng với 1 hay nhiều từ mã đã được chọn  Từ từ mã xác định được tín hiệu tương ứng với đối tượng đã mã hóa 13 * Hai trường hợp giải mã  Giải mã cho 1 từ mã:  Nguyên lý: ứng với một tổ hợp cần giải mã ở đầu vào thì đầu ra bằng 1, các tổ hợp đầu vào còn lại, đầu ra bằng 0  VD: S = 1 nếu (AB) = (10), S = 0... P9 được nhấn, tức là khi P8 = 1 hoặc P9 = 1 Vậy A = P8 + P9  B = 1 khi P4 hoặc P5 hoặc P6 hoặc P7 được nhấn, tức là khi P4 = 1 hoặc P5 = 1 hoặc P6 = 1 hoặc P7 = 1 Vậy B = P4 + P5 + P6 + P7  C = 1 khi P2 hoặc P3 hoặc P6 hoặc P7 được nhấn, tức là khi P2 = 1 hoặc P3 = 1 hoặc P6 = 1 hoặc P7 = 1 Vậy C = P2 + P3 + P6 + P7  D = 1 khi P1 hoặc P3 hoặc P5 hoặc P7 hoặc P9 được nhấn, tức là khi P1 = 1 hoặc P3... mã:  Nguyên lý: ứng với một tổ hợp nào đó ở đầu vào thì 1 trong các đầu ra bằng 1, các đầu ra còn lại bằng 0 S0 A B B G M S1 S2 S3 14 2.1 Bộ giải mã từ 2 sang 4: O0 O1 O2 O3 EN EN I1 I 0 0 x x 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 I0 I1 O0 O 1 O2 O 3 1 1 0 0 0 1 Hàm số biểu diễn: 00 = EN I o I1 01 = EN I 0 I1 02 = EN I 0 I1 03 = EN I 0 I1 15 Mạch điện: 16 2.2 Bộ giải mã từ 3 sang 8:... O4 O5 O6 O7 0 x x x 0 0 0 0 0 0 0 0 x 1 x x x 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 Hàm số biểu diễn: x 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 00 = EN EN 2 I 0 I1.I 2 01 = EN1.EN 2 I 0 I1.I 2 06 = EN1.EN 2 I 0 I1.I 2 07 = EN1.EN 2 I 0 I1.I 2 17 Mạch điện: ... 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 28 Hiển thị thập phân Hàm số biểu diễn: Sử dụng dạng tổng các tích, sau đó rút gọn bằng bảng Karnaugh ta được kết quả sau: a = D + AB + AC + AC e = AC + AB b = C + AB + AB f = D + AB + AC + BC c = A+ B +C g = D + BC + BC + AB d = AB + BC + AC + ABC 29 Mạch điện: 30 2.5 Bộ giải mã BCD sang chỉ thị dùng tinh thể lỏng: Màn hình tinh thể lỏng (LCD)... màn hình hiển thị Khi cung cấp cho LCD một tín hiệu xoay chiều Vac có tần số thấp từ 40 tới 150Hz và dưới tác dụng của ánh sáng làm cho hóa chất chuyển thành màu đen và được mô tả như hình vẽ 31 Đoạn Hóa chất đặc biệt trong suốt Cực chung (a) a b c d e f g h Dp Bp U1:A a f b g e c d C 1 3 2 (40 - 150 Hz) Dp 4070 Bp (b) (c) 32 Mạch điện: a 1 3 2 b 1 3 2 c 1 3 D 2 C d B 1 3 2 A Y e 1 3 2 f 1 3 2 g 1 3 a... Chức năng: chọn 1 tín hiệu trong nhiều tín hiệu đầu vào để đưa ra đầu ra 34 3.1 Bộ ghép kênh 2 sang 1: EN  Sơ đồ khối: I1 O I0 S  Tín hiệu chọn: S O 0  Tín hiệu ra: I0 1 I1 O = SI 0 +SI1 35 Mạch điện: 36 . niệm:  Hệ tổ hợp là hệ mà tín hiệu ra chỉ phụ thuộc vào tín hiệu vào tại thời điểm hiện tại  Hệ tổ hợp còn được gọi là hệ không có nhớ  Hệ tổ hợp chỉ cần thực hiện bằng những phần tử logic. ra:  Vào: từ mã nhị phân 4 bit (⇒ có 16 tổ hợp)  Ra: các tín hiệu tương ứng với các số nhị phân mà từ mã mã hóa  Ta chỉ sử dụng 10 tổ hợp, còn 6 tổ hợp không sử dụng đến được coi là không. những phần tử logic cơ bản 2 II. Một số hệ tổ hợp cơ bản: 1. Bộ mã hóa 2. Bộ giải mã 3. Bộ ghép kênh 4. Bộ tách kênh 5. Mở rộng số ngõ vào-ra cho mạch tổ hợp 6. Mạch tạo - kiểm Parity 3 1. Bộ mã