Chương 3: Hệ tổ hợp 3-1 Cho hệ tổ hợp hoạt động theo bảng sau E 0 0 X1 X 0 1 X0 X 1 Y0 0 Y1 0 0 Y2 0 Y3 0 0 a Thiết kế hệ tổ hợp dùng cổng b Dùng hệ tổ hợp thiết kế câu a (vẽ dạng sơ đồ khối) cổng logic thực hàm F ( A, B, C ) = ∑ ( 4,6) 3-2 Thiết kế mạch giải mã 2421 thành thập phân (mã 10) a Thực cổng logic b Thực mạch giải mã (decoder) 416 có ngõ tích cực mức Thiết kế mạch cộng bán phần (HA) thực cổng logic Sau đó, dùng HA (vẽ dạng sơ đồ khối) để thực phép tính (x+1)2, biết x số nhị phân bit (x = x1x0) 3-3 Một mạch tổ hợp có ngõ vào A, B, C, D, E ngõ Y Ngõ vào từ mã thuộc mã sau E D C B A 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 3-4 a Thiết kế mạch tổ hợp dùng cổng AND-OR cho Y=1 ngõ vào từ mã Y=0 ngõ vào từ mã sai b Thực lại câu a dùng toàn cổng NAND 3-5 Cho hệ tổ hợp hoạt động theo bảng sau E 0 0 X1 X 0 1 X0 X 1 Y0 1 1 Y1 1 1 Y2 1 1 Y3 1 1 a Thiết kế hệ tổ hợp dùng toàn cổng NOT NAND ngõ vào b Dùng hệ tổ hợp thiết kế câu a (vẽ dạng sơ đồ khối) cổng AND ngõ vào để thực hệ tổ hợp hoạt động theo giản đồ xung sau (với U, V, W ngõ vào; Z ngõ ra) U V W Z 3-6 Thực mạch cộng toàn phần (FA) sở mạch chọn kênh (Mux) 41 Lập bảng chân trị mạch chọn kênh (Mux) 161 Sau đó, thực mạch chọn kênh 161 sở mạch chọn kênh 41 3-7 Cho mã sau A=a3a2a1a0 B=b3b2b1b0 C=c3c2c1c0 D=d3d2d1d0 Hãy thiết kế mạch chọn mã (với Y= y3y2y1y0 ngõ ra) sở mạch chọn kênh 41 theo bảng chân trị sau x1 x0 Y 0 A B C 1 D 3-8 3-9 Thiết kế mạch chuyển mã thành nhị phân dùng vi mạch 7483 (mạch cộng bit ) 3-10 Thiết kế mạch chuyển mã BCD decade thành nhị phân dùng vi mạch 7483 3-11 Thiết kế mạch giải mã BCD thành mã LED đoạn anode chung dùng cổng logic 3-12 Làm lại dùng vi mạch 74154 (mạch giải mã 416) cổng cần thiết 3-13 Thiết kế mạch trừ hai số bit, V biến điều khiển, C i-1 số mượn ngõ vào, Ci số mượn ngõ Khi V=0 mạch thực D=A-B, V=1 thực D=B-A 3-14 Thiết kế mạch trừ hai số bit A B với biến điều khiển V, dựa sở mạch trừ hai số bit 3-15 Thiết kế mạch trừ hai số bit A B cho kết luôn dương 3-16 Thiết kế mạch cộng/trừ hai số nhị phân bit X Y dùng vi mạch 7483 (mạch cộng bit) cổng logic (nếu cần) Mạch có tín hiệu điều khiển v, v=0 mạch thực X+Y, v=1 mạch thực X-Y 3-17 Chỉ sử dụng mạch cộng toàn phần FA, thiết kế hệ tổ hợp có bảng chân trị sau x1 x0 y0 y1 y2 y3 0 0 1 1 1 1 1 3-18 Dùng vi mạch 7483 (mạch cộng bit) cổng logic (nếu cần) để thiết kế mạch tổ hợp có hoạt động sau x3 x2 x1 x0 C y3 y2 y1 y0 Nếu C=0 y3y2y1y0 = x3x2x1x0 Nếu C=1 y3y2y1y0 = bù x3x2x1x0 3-19 Cho hàm F với biến vào Hàm có trị số lượng biến vào có trị nhiều số lượng biến có trị Ngược lại, hàm có trị a Hãy biểu diễn hàm bìa Karnaugh b Rút gọn hàm vẽ mạch thực dùng toàn cổng NAND 3-20 Thiết kế mạch chuyển mã nhị phân bit sang mã BCD dùng vi mạch so sánh bit (ngõ tích cực cao) vi mạch cộng toàn phần FA 3-21 Thiết kế mạch chuyển mã Gray bit sang mã nhị phân, sử dụng a Các cổng logic b Mạch giải mã (decoder) 416 3-22 Thiết kế mạch chuyển mã BCD thành 7421 sử dụng decoder 416 có ngõ tích cực mức khơng q cổng NAND 3-23 a Thiết kế mạch so sánh hai số nhị phân bit A B với ngõ tích cực mức sử dụng cổng logic b Thiết kế mạch so sánh hai số nhị phân bit X=x 3x2x1x0 Y=y3y2y1y0 sử dụng cổng logic Biết ngõ F=1 X=Y F=0 X≠Y c Thực mạch câu (b) dùng mạch so sánh thiết kế câu (a) mộ cổng AND Vẽ mạch dạng sơ đồ chức 3-24 Mạch tổ hợp có chức chuyển từ mã BCD thành mã BCD a Thiết kế mạch sử dụng cấu trúc NOR-NOR b Thiết kế mạch sử dụng vi mạch 7483 (mạch cộng bit) 3-25 Sử dụng mạch chọn kênh (Mux) 81 mạch chọn kênh 41 để thiết kế mạch chọn kênh 321 3-26 Cho F hàm biến A, B, C, D Hàm F=1 trị thập phân tương ứng với biến hàm chia hết cho 5, ngược lại F=0 a Lập bảng chân trị cho hàm F b Thực hàm F mạch chọn kênh (Mux) 161 c Thực hàm F mạch chọn kênh (Mux) 81 cổng (nếu cần) d Thực hàm F mạch chọn kênh (Mux) 41 cổng (nếu cần) e Hãy biểu diễn hàm F bìa Karnaugh f Hãy rút gọn F thực F dùng mạch cộng bán phần HA 3-27 Cho hàm F ( A, B, C ) = AB + BC + AC Hãy thiết kế mạch thực hàm F sử dụng a Một vi mạch 74138 (decoder 38, ngõ tích cực thấp) cổng AND có ngõ vào b Một vi mạch 74153 (mux 41, có ngõ cho phép tích cực thấp) c Hai mạch cộng bán phần HA cổng OR 3-28 Sử dụng decoder 416 khơng có ngõ cho phép (enable) để thực decoder 38 có ngõ cho phép Không sử dụng thêm cổng 3-29 Sử dụng ba mạch chọn kênh (Mux) 21 để thực mạch chọn kênh 41 Không dùng thêm cổng 3-30 Sử dụng hai vi mạch 74148 (mạch mã hóa 83) để thực mạch mã hóa (encoder) 164