Giáo Trình Kỹ thuật số - Chương 5

Một hệ thống kỹ thuật số sử dụng các giá trị rời rạc (không liên tục) để đại diện cho thông tin cho đầu vào, xử lý, truyền đi, lữu trữ….

11Chương 5Flip – FlopsTh.S Đặng NgọcKhoaKhoa Điện-ĐiệnTử2GiớithiệuSơđồhệ thống số tổng quát bao gồmthành phầnnhớ và các cổng logic 23Flip-FlopsThành phầnnhớ phổ biếnnhấtlàcácFlip-flop, flip-flop đượccấu thành từ nhữngcổng logic đơngiản.Ký hiệutổng quát củamột flip-flop4Mạch chốtcổng NANDMạch chốtcổng NAND là một flip-flop đơngiản.Mạch chốtcóhaingõvàolàset vàclear (preset).Ngõ vào tích cựcmứcthấp, ngõ ra sẽ thay đổitrạng thái khi có xung thấp ở ngõ vào.Khi mạch ở trạng thái setKhi mạch ở trạng thái clear (preset)1 Q và0Q ==0 Q và1Q == 35Mạch chốtcổng NANDMạch chốtcổng NAND có hai trạng thái ổnđịnh (trạng thái chốt) ứng vớitrường hợpSET = CLEAR = 1.6Trạng thái SET mạch chốtKhi ngõ vào SET chuyểntừ trạng thái caoxuống trạng thái thấp, trong cả hai trườnghợpngõraQ sẽởtrạng thái cao 47Trạng thái clear mạch chốtKhi ngõ vào CLEAR chuyểntừ trạng thái caoxuống trạng thái thấp, trong cả hai trườnghợpngõraQ sẽởtrạng thái thấp8Mạch chốtcổng NANDSET = RESET = 1. Trạng thái ổn định, ngõ ra vẫngiữtrạng thái trước đó.SET = 0, RESET = 1. Q ở mứccao.SET = 1, RESET = 0. Q ở mứcthấp.SET = RESET = 0. Ngõ ra không đượcxácđịnh chínhxác do cả hai trạng thái set và clear cùng tác động. 59Mô tả tương đương mạch chốtNgõ ra mạch chốtnhớ trạng thái trước đóvàngõ ra chỉ có thể thay đổikhimột trong haingõ vào ở trạng thái tích cực10Ví dụ 5-1Khóa chống nảy 611Mạch chốtcổng NORTương tự như mạch chốtcổng NAND chỉ khác vịtrí hai ngõ ra Q và Q đượcthayđổi cho nhau.Ngõ vào tích cựcmứccao12Dạng sóng mạch chốtcổng NOR 713Ví dụ 5-2Khi mấtnguồn ánh sáng hệ thống sẽ báo động.Công tắcSW1 dùngđề reset hệ thống14Đồng bộ và bất đồng bộHệ thống số có thể hoạt động ở trạng thái:Bất đồng bộ (Asynchronously): Trạng thái ngõra sẽ thay đổikhicóbấtkỳ sự thay đổinàoởngõ vào.Đồng bộ (Synchronously): Ngõ ra chỉ thay đổitạinhững thời điểmcócạnh xung clock (đồngbộ vớicạch xung clock) 815Xung clockVớihệ thống đồng bộ, ngõ ra thay đổitrạngthái tạinhững thời điểmcócạnh xung clock.Cạnh xung dương Positive-going transitions (PGT)Cạnh xung âm: Negative-going transitions (NGT)16Flip-Flops và xung clockTrong các FF có ngõ vào xung clock (CLK)(a) Xung clock tích cựccạnh dương(b) Xung clock tích cựccạnh âm 917Dạng sóng củaSC-FF18SC-FF tích cựccạnh âm 1019CấutrúcbêntrongSC-FFBao gồm:Mạch phát hiệncạnh xungMạch thiếtlậptrạng tháiMạch chốtcổng NAND20Mạch phát hiệncạnh xungPhát hiệncạnh dương Phát hiệncạnh âm [...]... chốtD 5 9 Mô tả tương đương mạch chốt Ngõ ra mạch chốtnhớ trạng thái trước đóvà ngõ ra chỉ có thể thay đổikhimột trong hai ngõ vào ở trạng thái tích cực 10 Ví dụ 5- 1  Khóa chống nảy 18 35 Ứng dụng của Flip-Flop 36 Ứng dụng củaFF  Mộtsốứng dụng của flip-flop  Bộđếm  Lưudữ liệunhị phân  Truyềndữ liệunhị phân giữa các thiếtbị 9 17 Dạng sóng củaSC-FF 18 SC-FF tích cựccạnh âm 13 25 D Flip-Flop  Chỉ... thái set và clear cùng tác động. 12 23 JK-FF tích cựccạnh âm 24 CấutrúcbêntrongcủaJK-FF  Khác nhau duy nhấtgiữa JK và SC-FF là JK có phầnhồitiếptínhiệu. 8 15 Xung clock  Vớihệ thống đồng bộ, ngõ ra thay đổitrạng thái tạinhững thời điểmcócạnh xung clock.  Cạnh xung dương Positive-going transitions (PGT)  Cạnh xung âm: Negative-going transitions (NGT) 16 Flip-Flops và xung clock  Trong các FF có... data .  Ngõ ra Q sẽ có cùng giá trị vớingõvàoD khi có tác động củacạnh xung clock.  Trong những thời điểm khác, D-FF sẽ lưu giá trị trước đócủanó.  Đượcsử dụng trong ứng dụng truyềndữ liệusong song 26 D Flip-Flop 1 1 Chương 5 Flip – Flops Th.S Đặng NgọcKhoa Khoa Điện-ĐiệnTử 2 Giớithiệu  Sơđồhệ thống số tổng quát bao gồm thành phầnnhớ và các cổng logic 4 7 Trạng thái clear mạch chốt Khi ngõ vào CLEAR chuyểntừ... clock) 3 5 Mạch chốtcổng NAND Mạch chốtcổng NAND có hai trạng thái ổn định (trạng thái chốt) ứng vớitrường hợp SET = CLEAR = 1. 6 Trạng thái SET mạch chốt Khi ngõ vào SET chuyểntừ trạng thái cao xuống trạng thái thấp, trong cả hai trường hợpngõraQ sẽởtrạng thái cao 23 45 Chia tầnsố 46 Bộđếm 22 43 Thanh ghi dịch  Trong trường hợpnàydữ liệusẽđược truyềnnốitiếp. 44 Truyền data giữahaithanhghi 15 29 Mạch...10 19 CấutrúcbêntrongSC-FF  Bao gồm:  Mạch phát hiệncạnh xung  Mạch thiếtlậptrạng thái  Mạch chốtcổng NAND 20 Mạch phát hiệncạnh xung Phát hiệncạnh dương Phát hiệncạnh âm 7 13 Ví dụ 5- 2  Khi mấtnguồn ánh sáng hệ thống sẽ báo động.  Công tắcSW1 dùngđề reset hệ thống 14 Đồng bộ và bất đồng bộ  Hệ thống số có thể hoạt động ở trạng thái:  Bất đồng bộ (Asynchronously):... Negative-going transitions (NGT) 16 Flip-Flops và xung clock  Trong các FF có ngõ vào xung clock (CLK)  (a) Xung clock tích cựccạnh dương  (b) Xung clock tích cựccạnh âm 14 27 D-FF và JK-KK  Có thể tạo ra D-FF từ JK-FF 28 Truyềndữ liệusong song . (0) Flip-Flop vào bấtkỳ thời điểmnào. 1733JK-FF vớingõvàokhôngđồng bộ34Ví dụ 5- 4 18 35 ng dụng của Flip-Flop36Ứng dụng củaFFMộtsốứng dụng của flip-flopBộđếmLưudữ. khác, D-FF sẽ lưugiá trị trước đócủanó.Đượcsử dụng trong ứng dụng truyềndữliệusong song26D Flip-Flop 1427D-FF và JK-KKCó thể tạo ra D-FF từ JK-FF28Truyềndữ