Tài liệu Mạch dãy ppt

2. MẠCH DÃY 2.1 OTOMAT HỮU HẠN. 2.2 KHÁI NIỆM MẠCH DÃY. 2.3 CÁC LOẠI FLIP-FLOP. 2.4 THIẾT KẾ MẠCH DÃY. 2.5 PHÂN TÍCH MẠCH DÃY. 2.6 THIẾT KẾ MẠCH DÃY ĐỒNG BỘ. 2.7 THIẾT KẾ MẠCH DÃY KHÔNG ĐỒNG BỘ. 2.8 MỘT SỐ MẠCH DÃY THƯỜNG GẶP. 2.1 OTOMAT HỮU HẠN 2.1.1 Khái niệm otomat hữu hạn. Các mạch logic được chia thành hai loại chính là các mạch tổ hợp và các mạch dãy. - Các mạch tổ hợp là các mạch logic không có các phần tử nhớ, còn gọi là các otomat không có nhớ. - Các mạch dãy (hay tuần tự, kế tiếp ) là sự kết hợp của các mạch logic và các mạch nhớ, còn gọi là otomat có nhớ, gọi tắt là otomat. Mô hình trừu tượng của otomat. Mô hình Otomat là một bộ biến đổi số có tập các tín hiệu vào Z={z 1 ,z 2 , z i , z F }, tập các tín hiệu ra W={w 1 ,w 2 , w j , w G }, tập các trạng thái trong A={a 1 ,a 2 , a k , a H }, hai hàm đặc trưng là hàm chuyển đổi trạng thái δ và hàm đầu ra λ. A={a 1 , a H } Z={z 1 , z G } W={w 1 , w G } w(t)=λ(a(t),z(t)) a(t+1)=δ(a(t),z(t)) - Otomat hữu hạn là otomat có các tập hợp A, Z, W hữu hạn. - Otomat xác định hoàn toàn là otomat mà ứng với mỗi cặp (z i , a k ) Є ZxA các hàm đặc trưng δ và λ là xác định. - Otomat xác định không hoàn toàn là otomat chỉ xác định với một số cặp (z i , a k ) Є ZxA và không xác định với một số cặp (z m , a n ) Є ZxA khác. 2.1.2 Các dạng otomat và cách biểu diễn. Hai dạng otomat: - Otomat Moore là otomat mà tín hiệu đầu ra không phụ thuộc tín hiệu đầu vào, mà được xác định bằng trạng thái trong của nó tại cùng thời điểm. - Otomat Mealy là otomat mà tín hiệu ra phụ thuộc tín hiệu vào và trạng thái trong tại cùng thời điểm. Ba cách biểu diễn các otomat: - Biểu diễn bằng phương trình. Otomat Mealy: w(t)=λ(a(t),z(t)) a(t+1)=δ(a(t),z(t)) Otomat Moore: w(t)=λ(a(t)) a(t+1)=δ(a(t),z(t)) - Biểu diễn bằng bảng. Otomat Mealy: A={a 1 ,a 2 ,a 3 ,a 4 }, Z={z 1 ,z 2 ,z 3 } W={w 1 ,w 2 ,w 3 } + Ô nào mà trạng thái chuyển đến và t/h ra không xác định thì để trống. + Có thể tách thành hai bảng riêng: bảng chuyển đổi trạng thái và bảng đầu ra. a 1 w 3 a 4 w 2 a 3 w 1 a 2 w 1 z 3 a 1 w 1 a 4 w 3 a 1 w 2 a 4 w 2 z 2 a 3 w 1 a 3 w 2 a 1 w 1 a 1 w 1 z 1 a 4 a 3 a 2 a 1 z(t) a(t) Otomat Moore: A={a 1 ,a 2 ,a 3 ,a 4 }, Z={z 1 ,z 2 ,z 3 } W={w 1 ,w 2 ,w 3 ,w 4 } a 2 a 2 a 1 a 4 z 3 a 3 a 3 a 2 a 3 z 2 a 3 a 4 a 4 a 2 z 1 a 4 a 3 a 2 a 1 z(t) a(t) w 1 w 2 w 4 w 3 - Biểu diễn bằng đồ hình. Otomat Mealy: Mỗi đỉnh là 1 trạng thái trong. Mỗi cung có chiều thể hiện sự chuyển đổi trạng thái. Trên cung ghi t/h vào; t/h ra. a 1 a 2 a 3 a 4 z 1 ;w 1 z 2 ;w 2 z 3 ;w 3 z 3 ;w 1 (z 1 ;w 1 )+(z 2 ;w 2 ) z 3 ;w 1 z 2 ;w 1 z 2 ;w 3 z 3 ;w 2 z 1 ;w 1 z 1 ;w 2 Otomat Moore: Mỗi đỉnh là 1 trạng thái trong, bên cạnh ghi t/h ra. Mỗi cung có chiều thể hiện sự chuyển đổi trạng thái. Trên cung ghi t/h vào. a 1 a 2 a 3 a 4 z 3 z 1 z 3 z 3 z 1 z 1 +z 2 z 2 w 3 w 4 w 1 w 2 z 2 z 2 z 1 z 3 [...]... Moore: t.h ra: 0 0 1 0 x q1 q2 q3 q4 0 q2/ 0 q2/ 0 q2/ 0 q3/ 1 1 q1/ 0 q4/ 0 q4/ 0 q1/ 0 q T i thi u hóa b ng PP Caldwell x q 0 1 q1 q23/ 0 q1/ 0 q23 q23/ 0 q4/ 0 q4 q23/ 1 q1/ 0 2.2 KHÁI NI M M CH DÃY M CH DÃY (Sequential Circuits) • Mô hình toán h c là các otomat h u h n Mealy và Moore • Cách bi u di n: phương trình c trưng; b ng chuy n i tr ng thái và u ra; hình tr ng thái; lưu thu t toán • Phân lo . 2. MẠCH DÃY 2.1 OTOMAT HỮU HẠN. 2.2 KHÁI NIỆM MẠCH DÃY. 2.3 CÁC LOẠI FLIP-FLOP. 2.4 THIẾT KẾ MẠCH DÃY. 2.5 PHÂN TÍCH MẠCH DÃY. 2.6 THIẾT KẾ MẠCH DÃY ĐỒNG. là các mạch tổ hợp và các mạch dãy. - Các mạch tổ hợp là các mạch logic không có các phần tử nhớ, còn gọi là các otomat không có nhớ. - Các mạch dãy (hay