Thuyết trình môn Điện tử số

Thuyết trình môn Điện tử số

1ĐIỆN TỬ SỐDigital ElectronicsBộ môn Kỹ thuật máy tínhKhoa Điện ĐiệnTửTrường ĐH Giao Thông VậnTải 2nguyenvanbientbd47@gmail.com 3Mục đích môn học Cung cấpcáckiếnthứccơ bảnvề:}Cấutạo}Nguyên lý hoạt động}Ứng dụngcủacácmạch số (mạch logic, IC, chip…) Trang bị nguyên lý}Phân tích}Thiếtkếcác mạch số cơ bản Tạocơ sở cho tiếpthucáckiếnthức chuyên ngành 4Tài liệu tham khảo chính Introductory Digital Electronics - Nigel P. Cook -Prentice Hall, 1998 Digital Systems - Principles and Applications -Tocci & Widmer - Prentice Hall, 1998 http://ktmt.shorturl.com 5Thờilượng môn học Tổng thờilượng: 60 tiết}Lý thuyết: 45 tiết, tạigiảng đường}Thực hành: 15 tiết.Mô phỏng mộtsố mạch điệntử số trong giáo trình sử dụng phầnmềmMultisimv8.0 Hướng dẫnthực hành tại phòng máy}C1-325, Cô NguyệtBộ mônKTMT liênhệ Nộpbáocáothực hành kèm bài thi Không có báo cáo thực hành => 0 điểm. 6Nội dung củamônhọc Chương 1. GiớithiệuvềĐiệntử số Chương 2. Các hàm logic Chương 3. Các phầntử logic cơ bản Chương 4. Hệ tổ hợp Chương 5. Hệ dãy 7Điệntử sốChương 1GIỚI THIỆU VỀ ĐIỆN TỬ SỐBộ môn Kỹ thuật Máy tính, Khoa Công nghệ Thông tinTrường Đạihọc Bách Khoa Hà Nội 8GiớithiệuvềĐiệntử sốĐiệntử số 9GiớithiệuvềĐiệntử số (tiếp) Hệ thống điệntử, thiếtbịđiệntửCáclinh kiệnđiện, điệntử(component)Cácmạchđiệntử(circuit)Cácthiếtbị,hệ thốngđiệntử(equipment, system) 10GiớithiệuvềĐiệntử số (tiếp) Số và tương tự:}Trong khoa học, công nghệ hay cuộcsống đờithường, ta thườngxuyên phảitiếpxúcvớisố lượng}Số lượng có thểđo, quản lý, ghi chép, tính toán nhằmgiúpchocácxử lý, ước đoán phứctạphơn}Có 2 cách biểudiễnsố lượng: Dạng tương tự (Analog) Dạng số (Digital)}Dạng tương tự: VD: Nhiệt độ, tốc độ, điệnthế của đầuramicro… Là dạng biểudiễnvớisự biến đổiliêntụccủacácgiátrị (continuous)}Dạng số: VD: Thờigianhiệntrênđồng hồđiệntử Là dạng biểudiễntrongđó các giá trị thay đổitừng nấcrờirạc (discrete) [...]... thống số, hệ thống logic, mạch số ngày nay. 37 Áp dụng nhanh định lý Shannon 17 2.1. Giớithiệu  Mạch logic (mạch số) hoạt động dựatrênchếđộ nhị phân: } Điệnthếởđầuvào, đầu vào hoặcbằng 0, hoặcbằng 1 } Với 0 hay 1 tượng trưng cho các khoảng điệnthếđược định nghĩasẵn } VD: 0 → 0.8V : 0 2.5 → 5V : 1 Cho phép ta sử dụng Đạisố Boole như là một cơng cụđểphân tích và thiếtkế các hệ thống số 1 ĐIỆN TỬ SỐ Digital... 8 GiớithiệuvềĐiệntử số Điệntử số 48 2. Phương pháp bìa Các-nơ  Quy tắclập bìa Các-nơ: } 2 ơ liềnkề nhau chỉ sai khác nhau 1 giá trị của1 biến (tương ứng vớitổ hợpbiến khác nhau 1 giá trị) } Bìa Các-nơ có tính khơng gian 33 6. Nguyên lý đốingẫu  Đốingẫu: + đốingẫuvới . 0 đốingẫuvới 1  Ví dụ: (A + B).C = A.C + B.C ⇔ (A.B) + C = (A + C).(B + C) 14 GiớithiệuvềĐiệntử số (tiếp) Sự kếthợpcủa công nghệ số và...12 GiớithiệuvềĐiệntử số (tiếp)  Công nghệ số - ưu, nhược điểmso vớitương tự Dùng công nghệ số ểthựchiện các thao tác củagiảipháptương tự } Ưu điểmcủa công nghệ số:  Các hệ thống số dễ thiếtkế hơn: } Khơng cầngiátrị chính xác U, I, chỉ cầnkhoảng cách mứccaothấp  Lưutrữ thơng tin dễ } Có các mạch chốtcóthể giữ thơng tin lâu tùy ý  Độ chính xác cao hơn } Việcnângtừđộchính xác 3 chữ số lên 4 chữ số ơngiảnchỉ... ++= )]1,1()].[0,1()].[1,0()].[0,0([ )])1,1()].[0,1([)]).(1,0()].[0,0([( )],1()].[,0([),( FBAFBAFBAFBA FBFBAFBFBA BFABFABAF ++++++++= +++++ += ++= 39 Áp dụng nhanh định lý Shannon 16 Nội dung chương 2 2.1. Giớithiệu 2.2. Đạisố Boole 2.2. Biểudiễn các hàm logic dướidạng chính quy 2.3. Tốithiểu hóa các hàm logic 5 Thờilượng môn học  Tổng thờilượng: 60 tiết } Lý thuyết: 45 tiết, tạigiảng đường } Thực hành: 15 tiết. Mô phỏng mộtsố mạch điệntử số trong giáo trình sử dụng phần mềmMultisimv8.0  Hướng dẫnthực hành tại phịng máy } C1-325, Cơ... trưng cho trạng thái giá trịđiệnthế hay còn gọilàmức logic (logic level)  Mộtsố cách gọi khác của2 mức logic: Mức logic 0 Mức logic 1 Sai (False) Đúng (True) Tắt (Off) Bật(On) Thấp (Low) Cao (High) Khơng(No) Có(Yes) (Ngắt) Open switch (Đóng) Closed switch 13 GiớithiệuvềĐiệntử số (tiếp)  Công nghệ số - ưu, nhược điểmso vớitương tự } Hạnchế: Thế giớithựcchủ yếulàtương tự  Các số lượng vật lý trong thựctế,... vào thựctế ở dạng tương tự thành dạng số Xử lý thông tin Số Chuyển đổi các đầurasố về dạng tương tự ở thựctế 18 Giớithiệu(tiếp)  Đạisố Boole: } Do George Boole sáng lậpvàothế kỷ 19 } Các hằng, biếnvàhàmchỉ nhận 1 trong 2 giá trị: 0 và 1 } Là cơng cụ tốn họckháđơngiản cho phép mơ tả mối liên hệ giữacácđầuracủamạch logic vớicácđầuvào củanódướidạng biểuthức logic } Là cơ sở lý thuyết, là cơng cụ cho phép nghiên... nhiễu  Các xử lý có thể lậptrìnhđược  Ít bịảnh hưởng bởi nhiễu  Có thể chế tạo nhiềumạch số trong các chip 45 Thêm số hạng đãcóvàobiểuthức 25 Biểudiễnbiến và hàm logic (tiếp)  Dùng biểuthức đạisố: } Ký hiệu phép Và – AND: . } Ký hiệu phép Hoặc–OR: + } Ký hiệu phép Đảo–NOT: ⎯ } VD: F = A AND B hay F = A.B 23 Các định nghĩa(tiếp)  Các giá trị 0, 1 không tượng trưng cho các con số thựcmàtượng trưng cho... điệnthếđược định nghĩasẵn } VD: 0 → 0.8V : 0 2.5 → 5V : 1 Cho phép ta sử dụng Đạisố Boole như là một cơng cụđểphân tích và thiếtkế các hệ thống số 1 ĐIỆN TỬ SỐ Digital Electronics Bộ mơn Kỹ thuật máy tính Khoa Điện ĐiệnTử Trường ĐH Giao Thông VậnTải 27 Biểudiễnbiến và hàm logic (tiếp)  Dùng bìa Các-nơ: } Đây là cách biểudiễntương đương củabảng thật. } Trong đó, mỗi ơ trên bìa tương ứng với 1 dịng củabảng thật. } Tọa... Ví dụ: (A + B).C = A.C + B.C ⇔ (A.B) + C = (A + C).(B + C) 14 GiớithiệuvềĐiệntử số (tiếp) Sự kếthợpcủa công nghệ số và tương tự! 46 Loạibỏ số hạng thừa  Trong ví dụ sau, AC là số hạng thừa: Tốithiểuhóa? 30 4. Tính chấtcủa phép tốn logic cơ bản  Tồntạiphầntử trung tính duy nhất trong phép tốn AND và OR } Của phép AND là 1: A . 1 = A } Của phép OR là 0: A + 0 = A  Tính chất giao hốn A.B = B.A A... tuyển ), ,,0(.), ,,1(.), ,,( 212121 nnn AAFAAAFAAAAF += )0,0(.)1,0(.)0,1(.)1,1(. )]0,0(.)1,0( [)]0,1(.)1,1( [ ),0(.),1(.),( FBAFBAFBAFAB FBFBAFBFBA BFABFABAF +++= +++= += 40 3. Biểudiễn hàm logic dướidạng số 32 5. Định lý DeMorgan  Đảocủamột“tổng” bằng “tích” các đảo thành phần  Đảocủamột “tích” bằng “tổng” các đảo thành phần  Tổng quát: baba .)( =+ ( ) baba +=. ), ,,,.,(), ,,,(., 2121 nn aaafaaaf +=+ . Nội 8GiớithiệuvềĐiệntử số iệntử số 9GiớithiệuvềĐiệntử số (tiếp) Hệ thống điệntử, thiếtbịđiệntửCáclinh kiệnđiện, điệntử(component)Cácmạchđiệntử(circuit)Cácthiếtbị,hệ. tựthànhdạng sốXử lýthông tinSốChuyển đổicác đầurasốvề dạngtương tựở thựctế 14GiớithiệuvềĐiệntử số (tiếp)Sự kếthợpcủacông nghệ số và tương tự! 15Điệntử sốChương