Mục tiêu: Biểu thức logic dạng chuẩn SoP, PoS. Đơn giản biểu thức dạng chuẩn SoP. Sử dụng đại số Boolean và bìa Karnaugh để đơn giản biểu thức logic và thiết kế mạch tổ hợp. Mạch tạo parity và mạch kiểm tra parity. Mạch enable/disable. Cácđặc tính cơ bản của IC số.
dce 2012 Khoa KH & KTMT Bộ môn Kỹ Thuật Máy Tính ©2012, CE Department dce 2012 Tài liệu tham khảo • “Digital Systems, Principles and Applications”, 8th/5th Edition, R.J Tocci, Prentice Hall • “Digital Logic Design Principles”, N Balabanian & B Carlson – John Wiley & Sons Inc., 2004 ©2012, CE Department dce 2012 Các mạch luận lý t hp â2012, CE Department dce 2012 Mc tiờu ã Biểu thức logic dạng chuẩn SoP, PoS • Đơn giản biểu thức dạng chuẩn SoP • Sử dụng đại số Boolean bìa Karnaugh để đơn giản biểu thức logic thiết kế mạch tổ hợp • Mạch tạo parity mạch kiểm tra parity • Mạch enable/disable • Các đặc tính IC số ©2012, CE Department dce 2012 Mạch tổ hợp • Mức logic ngõ xuất phụ thuộc việc tổ hợp mức logic ngõ nhập • Mạch tổ hợp khơng có nhớ nên giá trị ngõ xuất phụ thuộc vào giá trị ngõ nhập A B 2 Y C ©2012, CE Department dce 2012 Các dạng chuẩn (Standard form) • Tổng tích (Sum of products - SoP) – Mỗi biểu thức dạng SoP bao gồm biểu thức AND OR lại với – Ví dụ: ABC + A’BC’ AB + A’BC’ + C’D’ + D • Tích tổng (Product of Sums - PoS) – Mỗi biểu thức dạng PoS bao gồm biểu thức OR AND lại với – Ví dụ: (A + B’ + C)(A + C) (A + B’)(C’ + D)F ©2012, CE Department dce 2012 Đơn giản mạch tổ hợp • Biến đổi biểu thức logic thành dạng đơn giản để xây dựng mạch ta cần cổng logic kết nối ©2012, CE Department dce 2012 Các phương pháp đơn giản mạch tổ hợp • Phương pháp đại s ã Bỡa Karnaugh (K-map) â2012, CE Department dce 2012 Phương pháp đại số • Sử dụng định lý đại số Boole để đơn giản biểu thức mạch logic • Chuyển sang dạng SOP (DeMorgan phân phối) • Rút gọn cách tìm nhân tố chung ©2012, CE Department dce 2012 Ví dụ • Đơn giản biểu thức sau – Z1 = ABC + AB ( AC ) – Z2 = ABC + ABC + ABC – Z3 = AC ( ABD) + ABC D + A BC – Z4 = ( A + B )( A + B + D) D ©2010, CE Department dce 2012 Ví dụ ©2012, CE Department 34 dce 2012 Ví dụ ©2012, CE Department 35 dce 2012 Ví dụ ©2012, CE Department 36 dce 2012 Ví dụ X = ABC + AC D + ABC + ACD â2012, CE Department 37 dce 2012 Dont-care ã iu kiện “don’t-care” điều kiện với tập ngõ nhập đó, mức luận lý ngõ xuất khơng mơ tả • Giá trị “Don’t-care” nên gán cho việc khoanh vòng K-map tạo biu thc n gin nht ã Vớ d: â2012, CE Department 38 dce 2012 PP bảng Karnaugh - Tóm tắt • So sánh với phương pháp đại số, phương pháp dùng K-map có tính hệ thống hơn, bước tạo biểu thức tối giản • Bảng Karnaugh dùng tối đa với hàm biến Đối với mạch có số ngõ nhập lớn (>=6), người ta dùng thêm kỹ thuật phức tạp để thiết kế ©2012, CE Department 39 dce 2012 Exclusive-OR Exclusive-NOR • EXclusive-OR (XOR) Y = A ⊕ B = A’B + AB’ • EXclusive-NOR (XNOR) Y = (A ⊕ B)’ = (A’B + AB’)’ Biến Ex OR XNOR A B A⊕B (A ⊕ B)’ 0 1 1 1 1 ©2012, CE Department 40 dce 2012 Ví dụ • Thiết kế mạch tổ hợp với input x1, x0, y1, y0 z = x1x0 = y1y0 0000, 0101, 1010, 1111 ©2012, CE Department 41 dce 2012 Mạch tạo bit Parity D3D2D1D0 = 1010 PE = D3D2D1D0 = 1110 PE = ©2012, CE Department 42 dce 2012 Mạch kiểm tra bit Parity ©2012, CE Department 43 dce 2012 Mạch enable ©2012, CE Department 44 dce 2012 Mạch disable ©2012, CE Department 45 dce 2012 Ví dụ • Thiết kế mạch tổ hợp cho phép tín hiệu truyền đến ngõ xuất tín hiệu điều khiển mức (không đồng thời) Các trường hợp khác ngõ xuất mức (HIGH) ©2012, CE Department 46 dce 2012 Đọc thêm • Chương 4: Combinational logic circuits sách Digital System Ronal Tocci ©2012, CE Department 47 dce 2012 Bài tập • Tất tập sách Digital System Ronal Tocci Chương 4: Combinational Logic Circuits Thầy Nguyễn Quang Huy Email huynguyen@cse.hcmut.edu.vn ©2012, CE Department 48 ... y1y0 0000, 010 1, 10 10, 11 11 ©2 012 , CE Department 41 dce 2 012 Mạch tạo bit Parity D3D2D1D0 = 10 10 PE = D3D2D1D0 = 11 10 PE = ©2 012 , CE Department 42 dce 2 012 Mạch kiểm tra bit Parity ©2 012 , CE Department... ABC D + A BC – Z4 = ( A + B )( A + B + D) D ©2 010 , CE Department dce 2 012 Thiết kế mạch tổ hợp ©2 012 , CE Department 11 dce 2 012 Thiết kế mạch tổ hợp Lập bảng thật (truth table) Viết biểu thức... EXclusive-NOR (XNOR) Y = (A ⊕ B)’ = (A’B + AB’)’ Biến Ex OR XNOR A B A⊕B (A ⊕ B)’ 0 1 1 1 1 ©2 012 , CE Department 40 dce 2 012 Ví dụ • Thiết kế mạch tổ hợp với input x1, x0, y1, y0 z = x1x0 = y1y0 0000,