Chương 4 HE TO HOP

Trường ĐH Giao Thông Vận Tải-CSII Khoa: Điện – Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Điện Tử KIỂM TRA BÀI CŨ  CÂU 1: Cổng logic gì? Trình bày cổng logic bản?  CÂU 2: Thiết kế mạch thực hàm sau dùng toàn cổng NAND ngã vào:  a./f(A,B,C) = (ABC)2 số chẵn  b./f(A,B,C) = có biến = 4.1 CÁC KHÁI NIỆM 4.2 CÁC MẠCH TỔ HỢP Các mạch số học Bộ mã hóa Bộ giải mã Bộ chọn kênh Bộ phân kênh 4.3 CÁC VÍ DỤ MỤC TIÊU CỦA BÀI HỌC  Nắm rõ nguyên lý, cấu tạo mạch tổ hợp  Thực hàm logic mạch tổ hợp  Phân biệt mạch tổ hợp  Tìm hiểu ứng dụng mạch tổ hợp 4.1 CÁC KHÁI NIỆM  Hệ tổ hợp hệ mà tín hiệu phụ thuộc vào tín hiệu vào thời điểm  Hệ tổ hợp gọi hệ khơng có nhớ  Hệ tổ hợp cần thực phần tử logic 4.1 CÁC KHÁI NIỆM  Các bước thiết kế mạch logic tổ hợp: Ứng với tổ hợp ngõ vào, đặt mức logic ngõ theo yêu cầu thiết kế biểu diễn thơng qua bảng thật Từ bảng thật suy biểu thức Boolean cho mạch cần thiết kế Rút gọn biểu thức Boolean Chuyển biểu thức Boolean thành mạch tổ hợp 4.2 CÁC MẠCH TỔ HỢP Các mạch số học a Bộ cộng: Thực phép cộng số nhị phân  Cộng bán phần:(Half-Adder):  Thực phép cộng bit số nhị phân  Sơ đồ khối: 4.2 CÁC MẠCH TỔ HỢP Các mạch số học a Bộ cộng:  Bộ cộng toàn phần (Full Adder- FA) 4.2 CÁC MẠCH TỔ HỢP Các mạch số học a Bộ cộng:  Bộ cộng toàn phần (Full Adder- FA) Si  A  B  CI Co  A.B  CI ( A  B) 4.2 CÁC MẠCH TỔ HỢP Bộ giải mã Ví dụ 1: thiết kế mạch tạo hàm sau sử dụng giải mã 38: 4.2 CÁC MẠCH TỔ HỢP Bộ giải mã Ví dụ 2: thiết kế hàm F(A,B,C) xác đinh bảng thật sử dụng giải mã 38: 4.2 CÁC MẠCH TỔ HỢP Bộ chuyển mã 4.2 CÁC MẠCH TỔ HỢP Bộ chuyển mã a Chuyển mã Nhị phân  Gray: SV tự làm b Chuyển mã Gray  Nhị phân: SV tự làm c Chuyển mã BCD Thập phân: 4.2 CÁC MẠCH TỔ HỢP Bộ so sánh A B So sánh F1 F2 F3 F1  A  B   AB  AB F2  A  B   AB F3  A  B   AB 4.2 CÁC MẠCH TỔ HỢP Bộ so sánh Đối với mạch so sánh số nhị phân bit: A  A3 A2 A1 A0 B  B3 B2 B1B0  Thực so sánh bit từ bit có trọng số lớn (MSB) Nếu bit thực so sánh bit  SV tự thực mạch…  4.2 CÁC MẠCH TỔ HỢP Bộ tạo kiểm tra chẵn lẻ PARITY GENERATOR AND CHECKER a Mạch tạo bit chẵn lẻ Xe ngõ tạo chẵn (even), Xo ngõ tạo lẻ (odd) Thực mạch… 4.2 CÁC MẠCH TỔ HỢP Bộ tạo kiểm tra chẵn lẻ b Mạch kiểm tra bit chẵn lẻ: Kiểm tra bit từ mã chẵn hay lẻ Ye ngõ kiểm tra chẵn (even), Yo ngõ kiểm tra lẻ (odd) Yo Thực mạch… Ye 4.2 CÁC MẠCH TỔ HỢP Bộ chọn kênh(ghép kênh-MUX)  Ứng với trạng thái n bit điều khiển, đầu Y kết nối tới N đầu vàophương pháp chuyển đổi tín hiệu song song thành tín hiệu nối tiếp Tín hiệu vào X0 X1 X1 XN Y Tín hiệu A0 A1 An-1 CS (Chip Select) Tín hiệu điều khiển 4.2 CÁC MẠCH TỔ HỢP Bộ chọn kênh(ghép kênh-MUX) a Mạch ghép kênh 4-1 (MUX 4-1) A1 A0 Y 0 1 1 X0 X1 X2 X3 4.2 CÁC MẠCH TỔ HỢP Bộ chọn kênh c Mạch ghép kênh 8-1 (MUX 8-1) EN A2 A1 A0 Y X X X 0 0 X0 0 X1 0 X2 0 1 X3 0 X4 1 X5 1 X6 1 X7 Tín hiệu vào X0 X1 X2 X7 Y Tín hiệu A2A1 A0 EN Tín hiệu điều khiển SN74LS151 Sử dụng mạch Mux4-1 tạo Mux8-1 với ngõ vào cho phép E1, E0 ? Sử dụng mạch Mux8-1 tạo Mux16-1 với ngõ vào cho phép E1, E0 ? 4.2 CÁC MẠCH TỔ HỢP Bộ phân kênh  Ứng với trạng thái n bit điều khiển, đầu vào X kết nối với N đầu (Y0,Y1,…,YN) Y0 Y1 Y2 X Tín hiệu vào YN-1 An A1 A Tín hiệu điều khiển EN Tín hiệu 4.2 CÁC MẠCH TỔ HỢP Bộ phân kênh a Mạch phân kênh 1→4 (DEMUX 1→4 ) A1 A0 Y0 Y1 Y2 Y3 0 X 0 0 X 0 0 X 1 0 X b Mạch phân kênh 1→8 (DEMUX 1→8 ) Sử dụng mạch DEMux1-4 tạo DEMux1-8 với ngõ vào cho phép E1, E0 ? Sử dụng mạch DEMux1-8 tạo DEMux1-16 với ngõ vào cho phép E1, E0 ? 4.3 CÁC VÍ DỤ Cho hàm Boolean sau: Y = ∏ (15,14,13 ,12 ,11,6,5,3 )+d(9,8,7,4 ) a).Rút gọn hàm Y, biểu diễn hàm Y dùng cổng logic b).Từ hàm Y rút gọn, biến đổi lại mạch logic dùng toàn cổng NOR c) Thực hàm Y dùng MUX sang Cho hàm Boolean sau: Y=∑(0,1,4) + d(3,6) a).Rút gọn hàm Y, biểu diễn hàm Y dùng cổng logic b).Từ hàm Y rút gọn, biến đổi lại mạch logic dùng toàn cổng NOR c) Thực hàm Y dùng giải mã sang 4.3 CÁC VÍ DỤ Thiết kế mạch tổ hợp thoả bảng thật sau sử dụng mạch dồn kênh 1? Căn vào thứ tự tổ hợp bảng F = phải nối ngõ vào ghép kênh tương ứng xuống mass, F = nối ngõ vào ghép kênh tương ứng lên nguồn Vcc ... subtractor-HS) 4. 2 CÁC MẠCH TỔ HỢP Các mạch số học b Bộ trừ: Bộ trừ to n phần (Full subtractor- FS) 4. 2 CÁC MẠCH TỔ HỢP Các mạch số học b Bộ trừ: Thực trừ FS sử dụng trừ HS B D B1 Bn1 BD DB 4. 2 CÁC... BCD(10 4) 4. 2 CÁC MẠCH TỔ HỢP Bộ giải mã a Giải mã 4: 4. 2 CÁC MẠCH TỔ HỢP Bộ giải mã b Giải mã 8: G1 G2A G2B X X X X X X 1 0 0 0 0 0 0 0 0 X2 X X X 0 0 1 1 X1 X X X 0 1 0 1 X0 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5... cộng to n phần (Full Adder- FA) 4. 2 CÁC MẠCH TỔ HỢP Các mạch số học a Bộ cộng: Thực cộng FA sử dụng cộng HA HA1 HA2 4. 2 CÁC MẠCH TỔ HỢP Các mạch số học b Bộ trừ: Bộ trừ bán phần (Half subtractor-HS)