chương 1 hệ thống số

Khoa KTMT Vũ Đức Lung 1 HỆ THỐNG SỐ (Digital system)  Khoa Kỹ thuật máy tính  GV: TS. Vũ Đức Lung  Email: lungvd@uit.edu.vn  Thời gian: - Lý Thuyết: 45 tiết (3 TC)  Điểm số: - Các bài TH phải hoàn thành hết - Điểm đồ án môn học: 40% - Điểm thi cuối kỳ: 60% Khoa KTMT Vũ Đức Lung 2 Mục đích và nội dung môn học Nhằm trang bị cho sinh viên các kiến thức và kỹ năng cơ bản nhất về phân tích, thiết kế hệ thống số bao gồm hệ tổ hợp và hệ tuần tự  Hệ thống số đếm và mã hóa  Các lý thuyết cơ sở về đại số logic  Hệ tổ hợp  Hệ tuần tự  Vi mạch số và các vấn đề giao tiếp  Các mạch logic lập trình  Thiết kế máy trạng thái bằng lưu đồ máy trạng thái  Hazard Khoa KTMT Vũ Đức Lung 3 Tài liệu tham khảo 1. Tống Văn On. Kỹ thuật số-Lý thuyết và bài tập. NXB Lao động xã hội, 2007. 2. Nguyễn như Anh. Kỹ thuật số 1. NXB ĐHQG TP.HCM, 2007 3. Hồ Trung Mỹ. Kỹ thuật số 2. NXB ĐHQG TP.HCM, 2006 4. John F. Wakerly. Digital design – Principles and Practices. NXB Prentice-Hall 1991. Khoa KTMT Vũ Đức Lung 4 Chương 1: Mở đầu  1.1. Hệ thống điện tử  1.2. Hệ thống số  1.3. Quá trình thiết kế hệ thống số  1.4. Tự động thiết kế  1.5. VHDL Khoa KTMT Vũ Đức Lung 5 1.1. Hệ thống điện tử  Biểu diễn hệ thống điện tử  Hệ thống tương tự (Analog system)  Hệ thống số (Digital system) Electronic System : : : : Input signals Output signals Khoa KTMT Vũ Đức Lung 6 1.2. Hệ thống số ADC Digital System DAC Electrical Digital signal Electrical Digital signal Sound waves Electrical Analog signal Electrical Analog signal Speaker Khoa KTMT Vũ Đức Lung 7 1.2. Hệ thống số (tt)  Công nghệ số được sử dụng phổ biến hơn do: – Độ phức tạp của hệ thống lớn hơn – Độ tin cậy cao hơn – Khả năng lập trình dễ dàng hơn  Lập trình định hướng phần mềm  Lập trình cho các thiết bị PLD (Programmable Logic Devices) Software Program Compiler Digital system Instructions set Khoa KTMT Vũ Đức Lung 8 1.3. Quá trình thiết kế hệ thống số  Chia thành các mức trừu tượng – Nhận dạng chức năng – Chia chức năng thành thủ tục xử lý và thực hiện bằng software hoặc hardware (Processor) – Đường truyền dữ liệu – Các cổng logic – Mạch điện – Layout – Chế tạo Performance Algorithmic Data flow Logic Circuit Layout Fabrication Khoa KTMT Vũ Đức Lung 9 1.4. Tự động thiết kế  Tự động thiết kế DA (Design automation) hoặc thiết kế nhờ vào máy tính CAD (Computer Aided Design)  Altera (Max+Plus II, QuartusII)  Synopsys  Xilinx Design Entry Synthesis Verification Test Fabrication Physical Design Khoa KTMT Vũ Đức Lung 10 1.5. VHDL  Ngôn ngữ mô tả phần cứng – CDL (computer dsign language) – DDL (digital system design language) – AHPL (A Hardware Programming Language) – VHDL • V – VHSIC (Very High Speed Integrated Circuits) • HDL (Hadware Description Language) .  1. 1. Hệ thống điện tử  1. 2. Hệ thống số  1. 3. Quá trình thiết kế hệ thống số  1. 4. Tự động thiết kế  1. 5. VHDL Khoa KTMT Vũ Đức Lung 5 1. 1. Hệ thống. kế hệ thống số bao gồm hệ tổ hợp và hệ tuần tự  Hệ thống số đếm và mã hóa  Các lý thuyết cơ sở về đại số logic  Hệ tổ hợp  Hệ tuần tự  Vi mạch số