điện tử số, điện tử số

HỌC PHẦN : ĐIỆN TỬ SỐ SỐ TÍN CHỈ : 02 KHOA : ĐIỆN TỬ TRƯỜNG : ĐH KINH TẾ K THUT CễNG NGHIP Tài liệu tham khảo Kỹ tht sè” Ngun Thóy V©n, NXB Khoa häc & Kü thuËt, 1995 “Kü thuËt sè tËp I, II” NguyÔn Văn Tiêu, NXB Đại học Lý thuyết mạch logic kỹ thuật số Nguyễn Xuân Quỳnh, NXB Đại học “Kü tht sè ” “Ngun Phó TiÕn”NXB Gi¸o dơc Chơng : C S I S LOGIC NHắC LạI MéT Sè KIÕN THøC Mức Logic (Logic Level) -HÖ thèng số nhị phân có số: -Trong mạch số có mức điện áp đại diện cho giá trị 1: Mức điện ¸p cao (High) 0: Møc ®iƯn ¸p thÊp (Low) VH(max ) VH(min ) VL(max )VL(min) HIGH= Uncertai n LOW=0 5.0 Volts 2.0 Volts 0.8 Volts 0.0 - C¸c tÝn hiệu số có dạng sóng có chu kỳ không cã chu kú tW TW TW TW - Giản đồ định (Timing Diagram) Trong nhiều hệ thống số, tín hiệu số đợc đồng hoá theo dạng sóng định gọi xung nhịp (Clock) Bit Time Clock 1 01 01 C¸c hƯ thống đếm - Đếm không theo vị trí Là hệ thống đếm mà giá trị chữ số số không phụ thuộc vào vị trí VD: Chữ sè la m· I ; II; III; IV; V; VI; VII Đếm theo vị trí Là hệ thống đếm mà giá trị chữ số số phụ thuộc vào vị trí chúng số VD: Số thập phân Hàng Hàng nghì trăm n Hàng chục Hàng đơn vị Một số khái niệm - Cơ số (r- radix): Số lợng ký tự chữ số sử dụng để biểu diễn hệ thống số đếm - Trọng số (Weight): Đại lợng biểu diễn cho vị trí số chuỗi số vị trí Trọng số = Cơ số - Giá trị cđa sè: TÝnh b»ng tỉng theo träng sè Gi¸ trÞ = Tỉng (sè tương ứng x Träng sè ) Số thập phân (Decimal): Cơ số r = 10 104 103 102 101 100 4x104 1x103 0x102 7x101 3x100 4000 1000 10-4 10-1 10-2 10-3 6x10-1 2x10-2 0x10-3 5x10-4 0.6 0.02 70 0.0005 KÕt = 4000+1000+0+70+3+0.6+0.02+0+0.000 = 41073.6205 Luyện tập Bài 2: Phân tích hệ đếm xung, đếm 10, thuận, KĐB 1 J1 K1 Q1 J2 Q2 Q1 K2 Q2 1 J3 Q3 K3 Q3 J4 Q4 K4 Q4 Luyện tập Bài 3: Phân tích hệ đếm xung, đếm 5, thuận, KĐB Có sử dụng đầu vào xóa 1 T1 Q1 CL R Q Xg 1 T2 CL R Q2 Q T3 CL R Q3 Q Bài toán thiết kế hệ Logic cã nhí 1.Néi dung a.Gi¶ thiÕt: Cho hƯ logic có nhớ dạng sau - Bảng Trạng thái - Đồ hình trạng thái - Mô tả thông qua mệnh đề b Kết luận: Vẽ sơ đồ hệ logic Các bớc thực a.Đa bảng trạng thái mã hóa b Đa bảng kÝch c Tèi thiĨu hµm kÝch vµ hµm d Vẽ sơ đồ Bài tập 1: Thiết kế đếm 8, thuận, ĐB Lời giải: Bài tập 2: Thiết kế ghi dịch bít Lời giải: x qx1 q12 q23 Xung C Nguyên lý: q3 Ra q2 Đa sang nhập vào q3 q1 đa sang nhập vào q2 x đa sang nhập vào q1 Bài tập 3: Thiết kế hệ đếm 10, thuận, ĐB Lời giải: 3.4 Các ứng dụng FF 3.4.2 Bộ ghi dịch I Khái niệm Thanh ghi dịch đợc ứng dụng lu trữ liệu Tuy nhiên ghi dịch khả lu trữ có hạn nên sử dụng nh nhớ tạm thời (Lu Kq phép tính) II.Thanh ghi dịch chuyển Thanh ghi đợc xây dựng sở DFF (hoặc FF khác thực chức DFF) DFF lu trữ bít liệu Để tạo TG nhiều bít, ngời ta ghÐp nhiỊu DFF l¹i víi theo quy lt sau: -Ngõ DFF đứng trớc đợc nối với ngõ vào DATA DFF đứng sau (Di+1 = Qi) TG có khả dịch phải -Hoặc ngõ DFF đứng sau đợc nối với ngõ vào DATA DFF đứng trớc (Di = Qi+1) III.Phân loại Phân loại theo số bít liệu lu trữ: bit, 5bit, bit 16 bit, 32 bit §èi víi TG lớn bít Không dùng họ TTL mà dùng họ CMOS * Phân loại theo hớng dịch chuyển liệu TG -TG dịch trái -TG dịch phải -TG vừa dịch trái vừa dịch phải * Phân loại theo ngõ vào liệu -Ngõ vào liệu nối tiếp -Ngõ vào liệu song song: Song song KĐB, song song ĐB * Phân loại theo ngõ -Ngõ nèi tiÕp -Ngâ song song - Ngâ võa nối tiếp vừa song song IV Nhập liệu vào FF Nhập liệu vào FF chân Preset (Pr) - Khi Load = Pr Cæng NAND & bị khóa Ngõ vào Pr & Clr = FF tự Dữ liệu A ko nhập đợc vµo FF Clr Load A - Khi Load = Cæng NAND & më Pr Clr Ngâ vµo Pr = A; Clr = A NÕu A =  Pr =1; Clr = Q = A = Load NÕu A =  Pr =o; Clr = Q = A = VËy Q = A  D÷ liƯu A đợc nhập vào FF Tuy nhiên với cách phải dùng nhiều cổng logic ko kinh tế phải dùng chân Clr để xóa nên phải thiết kế đồng A Khắc phục nhợc điểm ta dùng mạch sau, chân Clr để trống tơng đơng mức -Khi Load = 0Cæng NAND khãa Pr Clr Pr = Clr = FF tự liệu không ®ỵc nhËp -Khi Load =  Cỉng NAND më Pr = A Load NÕu A = 0 Pr = 1, Clr = 1 Q = A =0 NÕu A = 1 Pr = 0, Clr = 0 Q = A =1 A VD: ghi bÝt có khả dời phải A B C D Load Q1 Q2 Q4 Q3 DSR J1 Q J2 K1 Ck Q Q K2 Q J3 K3 Q J4 Q Q K4 Q Clr DSR: (Data Shift Right): Ngâ vµo Data nèi tiÕp(ngâ vào dịch phải) ... Một số khái niệm - Cơ số (r- radix): Số lợng ký tự chữ số sử dụng ®Ĩ biĨu diƠn hƯ thèng sè ®Õm - Träng số (Weight): Đại lợng biểu diễn cho vị trí số chuỗi số vị trí Trọng số = Cơ số - Giá trị số: ... mà giá trị chữ số số không phụ thuộc vào vị trí VD: Chữ số la mã I ; II; III; IV; V; VI; VII Đếm theo vị trí Là hệ thống đếm mà giá trị chữ số số phụ thuộc vào vị trí chúng số VD: Số thập phân... S LOGIC NHắC LạI MộT Số KIếN THứC Mc Logic (Logic Level) -Hệ thống số nhị phân có số: -Trong mạch số có mức điện áp đại diện cho giá trị 1: Mức điện áp cao (High) 0: Mức điện áp thấp (Low) VH(max