Bài giảng Điện tử số (Digital Electronics) - Chương 1: Các vấn đề cơ bản về điện tử số cung cấp cho học viên những kiến thức về hệ thống tương tự và số, hệ thống số đếm, đại số Boole, các phương pháp biểu diễn hàm logic, tối thiểu hóa hàm logic,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
ĐIỆN TỬ SỐ Digital Electronics Giảng viên: ThS Đoàn Thị Quế Email: quedt@hnue.edu.vn Mục tiêu Môn học trang bị cho sinh viên kiến thức về: Các khái niệm điện tử số Nguyên lý phân tích thiết kế mạch số Nguyên lý hoạt động ứng dụng mạch số Nội dung môn học Chương 1: Các vấn đề Điện tử số Chương 2: Các phần tử logic Chương 3: Vi mạch số Chương 4: Mạch tổ hợp Chương 5: Mạch dãy Tài liệu tham khảo Nguyễn Thúy Vân, Kỹ thuật số, NXB KHKT, Hà Nội, 2008 Nguyễn Nam Quân, Toán logic kỹ thuật số, NXB KHKT, Hà Nội, 2006 Ronald J Tocci, Neal S.Widmer and Gregory L Moss, Digital Systems: Principles and Applications, Prentice Hall, 2007 Phân bổ thời gian Thời lượng: tín Lý thuyết: 20 tiết Bài tập: 10 tiết Đánh giá Thường xuyên: 10% Kiểm tra kỳ (viết)+ tập: 30% Thi cuối kỳ: viết, 60% Chương CÁC VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ ĐIỆN TỬ SỐ Nội dung Hệ thống tương tự số Hệ thống số đếm Đại số Boole Các phương pháp biểu diễn hàm logic Tối thiểu hóa hàm logic 1.1 Hệ thống tương tự số Hệ thống điện tử, thiết bị điện tử Các linh kiện điện, điện tử (component) Các mạch điện tử (circuit) Các thiết bị, hệ thống điện tử (equipment, system) Hệ thống tương tự số Hệ thống số (Digital system) Là tổ hợp thiết bị thiết kế để xử lý thông tin logic số lượng vật lý dạng số VD: Máy vi tính, thiết bị hình ảnh âm số, hệ thống điện thoại Hệ thống tương tự (Analog system) Chứa thiết bị cho phép xử lý số lượng vật lý dạng tương tự VD: Hệ thống âm-ly, ghi băng từ 10 Phương pháp đại số (tiếp) Thêm số hạng vào biểu thức: f ( A, B, C ) ABC ABC A BC AB C 92 Bài tập áp dụng Tối thiểu hóa hàm sau phương pháp đại số: F1 ( A, B, C, D) ( A BC) A( B C)( AD C) F2 ( A, B, C, D) ( A B C)(A B C)(A B C)(A B C) 93 Nhận xét Tối thiểu hoá phương pháp đại số phức tạp Khơng có lý thuyết chứng minh kết tối thiểu hoá tối ưu 94 Phương pháp dùng bảng Karnaugh Đặc điểm bảng Karnaugh: Hai ô kề bảng theo hàng ngang hay dọc ứng với hai tổ hợp biến có biến nhận giá trị đảo nhau, biến lại giống 95 Sử dụng bảng Karnaugh để rút gọn: ô liền kề thay tổ hợp có số biến giảm ô liền kề thay tổ hợp có số biến giảm … 2n liền kề thay tổ hợp có số biến giảm n CD AB 00 01 11 10 00 1 0 01 1 11 1 10 0 0 96 Qui tắc nhóm (dạng tuyển qui) Nhóm liền kề mà giá trị hàm lại với cho: Nhóm có 2n loại bỏ n biến Số lượng nhóm phải lũy thừa 2, Đồng thời số lượng nhóm lớn được, Và hình dạng nhóm phải hình chữ nhật hình vng Biến nhận giá trị ngược nhóm bị loại Các nhóm có vài phần tử giống khơng giống hồn tồn phải nhóm hết Biểu thức rút gọn viết dạng tổng tích, bao gồm tổng nhóm rút gọn khơng thể nhóm với ô khác 97 Ví dụ Rút gọn hàm logic sau: CD AB 00 01 11 10 00 1 01 0 1 11 1 10 0 98 Ví dụ Rút gọn hàm logic: F(A,B,C,D) = m(0,2,5,6,9,11,13,14) 99 Ví dụ Rút gọn hàm logic dạng qui: F ( A, B, C ) ABC ABC ABC ABC ABC ABC 100 Ví dụ Rút gọn hàm dạng khơng qui: f ( A , B , C , D ) A BCD A C A 101 Trường hợp đặc biệt Nếu giá trị hàm không xác định vài tổ hợp biến đó: Kí hiệu khơng xác định dấu – Nhóm – với Khơng thiết phải nhóm hết ô – CD AB 00 01 11 10 00 0 1 01 1 0 11 - - - - 10 0 - - 102 Ví dụ rút gọn hàm có vị trí khơng xác định CD AB 00 01 11 10 00 0 1 01 1 0 11 - - - - 10 0 - - 103 Bài tập áp dụng Tối thiểu hóa hàm sau phương pháp bảng Karnaugh: a F(A,B,C,D) = m(1,3,5,8,9,13,14,15) b F(A,B,C,D) = m(2,4,5,6,7,9,12,13) c F(A,B,C,D) = m(1,5,6,7,11,13) F không xác định với tổ hợp biến 12,15 104 Nhận xét Tối thiểu hóa bảng Karnaugh: Đơn giản Kết tối thiểu tối ưu 105 Hết chương 106 ... thức về: Các khái niệm điện tử số Nguyên lý phân tích thiết kế mạch số Nguyên lý hoạt động ứng dụng mạch số Nội dung môn học Chương 1: Các vấn đề Điện tử số Chương 2: Các phần tử. .. diễn số A hệ đếm số r: A = (an-1an-2 … a0,a-1a-2 …a-m)r Phần nguyên Trong Phần lẻ ai: Các chữ số hệ đếm r: số hệ đếm Giá trị A: A = (an-1rn-1 + an-2rn-2 + … + a0r0 + a-1r-1 + a-2r-2 +... Biểu diễn số A hệ thập phân: A = (an-1an-2 … a0,a-1a-2 …a-m)10 Giá trị A tính sau: A = an-110n-1 + an-210n-2 + … + a0100 + a-11 0-1 + a-21 0-2 + … + a-m10-m 20 Ví dụ số thập phân Trọng số 102