Ky thuat so PHAN 8

Hệ đếm theo vị trí: là hệ đếm mà trong đó giá trị số lượng của chữ số còn phụ thuộc vào vị trí của nó đứng trong con số VD: 1991 hệ thập phân 1111hệ nhị phân... CƠ SỐ - CHUYỂN ĐỔI CƠ SỐ [r]

MAÏCH SOÁ Maõ hoïc phaàn: VL264 Soá tín chæ: Thời gian: 30 tiết Taøi lieäu tham khaûo: Nguyễn Hữu Phương, “Mạch Số”, Nhà xuất baûn thoáng keâ, 2001 Ronald J Tocci, “Digital Systems: principles and applications”, Prentice-Hall international, Inc Về học tập, thi cử và kiểm tra:  Seminar: 2ñ  Kieåm tra: 2ñ (2 đến baøi kieåm tra (15 – 30 phuùt), moãi baøi 0.5ñ -1đ, sv thieáu 1- baøi kieåm tra seõ bò caám thi)  Thi cuoái kyø: 6ñ  Noäp maïch thí nghieäm: moãi nhoùm toái ña sv, moãi maïch toái ña 2ñ (ñaây laø ñieåm coäng theâm)  Nộp bài tập: trường hợp điểm tổng kết < 5đ xem xét sv nộp bài tập đầy đủ Nội dung:  Hệ thống số đếm & khái niệm mã  Cổng logic & đại số Boolean  Cổng logic TTL  Cổng logic CMOS  Sử dụng cổng logic  Flip-Flop (FF)  Mạch ghi  Mạch đếm  Biến đổi mã hiệu  Bộ đa hợp & giải đa hợp  Bộ biến đổi A/D &D/A  Bộ nhớ (Rom, Ram, …) Bài HỆ THỐNG SỐ ĐẾM VÀ KHÁI NIỆM VỀ MÃ I Mạch tương tự và mạch số Mạch tương tự: Mạch tương tự (mạch Analog) xử lý các tín hiệu tương tự (là tín hiệu có biên độ biến thiên liên tục theo thời gian) Việc xử lý bao gồm các vấn đề: chỉnh lưu, khuếch đại, điều chế, tách sóng Nhược điểm: Chống nhiễu thấp (nhiễu dễ xâm nhập) Phân tích, thiết kế mạch phức tạp Mạch số: Mạch số (mạch Digital) xử lý các tín hiệu số (là tín hiệu có biên độ biến thiên không liên tục theo thời gian hay rời rạc thời gian), nó biểu diễn dạng sóng xung với mức điện cao và thấp mà tương ứng với mức điện này là mức logic mạch số Việc xử lý bao gồm các vấn đề: lọc số, điều chế số, giải điều chế số, mã hóa, giải mã, … Moät soá öu ñieåm cuûa maïch soá:  Ñôn giaûn, deã hieåu  Deã phaân tích, thieát keá  Độ chính xác cao, ít ảnh hưởng nhiễu  Khả lưu trữ, truyền tải  Dễ tạo mạch tích hợp  Hoạt động có thể lập trình Vì vậy, mạch số sử dụng khá phổ biến tất các lĩnh vực: đo lường số, truyeàn hình soá, ñieàu khieån soá, … II Hệ thống số đếm • Hệ đếm là tập hợp các phương pháp gọi và biểu diễn các số các ký hiệu có giá trị số lượng xác định gọi là chữ số • Hệ đếm chia làm loại: o Hệ đếm theo vị trí: là hệ đếm mà đó giá trị số lượng chữ số còn phụ thuộc vào vị trí nó đứng số VD: 1991 (hệ thập phân) 1111(hệ nhị phân) o Hệ đếm không theo vị trí: là hệ đếm mà đó giá trị số lượng chữ số không phụ thuộc vào vị trí nó đứng số VD: Hệ La mã I, II, III, …, X, L, C, D, M 1987 = MCMLXXXVII III CƠ SỐ - CHUYỂN ĐỔI CƠ SỐ  Bất số nguyên dương R (R>1) có thể chọn làm số cho hệ thống số  Nếu hệ thống có số R thì các số từ đến (R-1) sử dụng Ví dụ: R=8 thì các chữ số cần thiết là 0,1,2,3,4,5,6,7 Caùc heä thoáng cô soá thoâng duïng kyõ thuaät soá:  • Thaäp phaân (cô soá 10)  • Nhò phaân (cô soá 2)  • Baùt phaân (cô soá 8)  • Thaäp luïc phaân (cô soá 16) Hệ thập phân (Decimal system) Để diễn tả số thập phân lẻ người ta dùng dấu chấm thập phân để chia phần nguyên và phần phân số Ý nghĩa số thập phân mô tả sau: Ví dụ: Số 872.518 872.568 = 8x102 + 7x101 + 2x100 + 5x10-1 + 1x10-2 + 8x10-3 Hệ nhị phân (Binary system) Trong hệ thống nhị phân (binary system) có hai giá trị số là và Nhưng có thể biểu diễn đại lượng nào mà hệ thập phân và hệ các hệ thống số khác có thể biểu diễn được, nhiên phải dùng nhiều số nhị phân để biểu diễn đại lượng định Tấc các phát biểu hệ thập phân có thể áp dụng cho hệ nhị phân Hệ nhị phân là hệ thống số theo vị trí Mỗi nhị phân có giá trị riêng, tức trọng số, là luỹ thừa Ví dụ 1: 1101 = 1x23 + 1x22 + 0x21 + 1x20 = + + + = 13 Hệ nhị phân (Binary system) Để biểu diễn số nhị phân lẽ ta dùng dấu chấm thập phân để phân cánh phần nguyên và phần lẻ Ví dụ 2: 1100.1012 = (1x 23) + (1x 22) + (0x21) + (0x20) + (1x2-1) + (0x2-2) + (1x 23) = + + + + 0.5 + + 0.125 = 12.125 Đổi từ số d sang số 10: Về phương pháp, người ta khai triển số số d dạng đa thức theo số nó VD: 1101, đổi sang thập phân là 1101(2)=1.23 + 1.22 + 0.21 + 1.20 = 13(10) Đổi từ số 10 sang số d: Về phương pháp, người ta lấy số số chia liên tiếp cho số d đến nào thương không thì thôi IV Hệ nhị phân (hệ số 2) Hệ nhị phân là hệ đếm mà đó sử dụng hai ký hiệu và để biểu diễn tất các số Hai ký hiệu đó gọi chung là bít digit và nó đặc trưng cho mạch điện tử có hai trạng thái ổn định hay còn gọi là trạng thái bền Flip-Flop (ký hiệu là FF) Một chữ số nhị phân gọi là bit Chuoãi bit nhò phaân goïi laø nibble Chuoãi bit goïi laø byte Chuoãi 16 bit goïi laø word Chuoãi 32 bit goïi laø double word  Chữ số nhị phân bên phải chuỗi bit gọi là bit coù yù nghóa nhoû nhaát (least significant bit – LSB)  Chữ số nhị phân bên trái chuỗi bit gọi là bit có ý nghĩa lớn (most significant bit – MSB)  Thường dùng chữ B cuối chuỗi bit để xác định đó là soá nhò phaân V Mã BCD (Binary Code Decimal) Trong đời sống, người giao tiếp với thông qua hệ thống ngôn ngữ quy ước, máy tính xử lý các liệu nhị phân Do đó, vấn đề đặt là làm nào tạo giao diện dễ dàng người và máy tính, nghĩa là máy tính thực các bài toán người đặt Để thực điều đó, người ta đặt vấn đề mã hóa liệu Các lĩnh vực mã hóa như: số thập phân, ký tự, âm thanh, hình ảnh, … o Nếu chữ số số thập phân mô tả số nhị phân tương ứng với nó, kết ta mã gọi là mã BCD, vì chữ số thập phân lớn là 9, cần bit để mã hóa o Các số 8,4,2,1 gọi là trọng số mã và goïi laø maõ BCD 8-4-2-1 Löu yù:  Mã BCD phải viết đủ bit  Sự tương ứng áp dụng cho số thập phân từ đến (số nhị phân từ 1010 đến 1111 số nhị phaân bit khoâng phaûi laø soá BCD) VD: 194110 = 111100101012 1941 = 0001 1001 0100 0001BCD Thập phân BCD 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001