Bài giảng Điện tử số (Digital Electronics) - Chương 5: Mạch dãy cung cấp cho học viên những kiến thức về khái niệm và mô hình của mạch dãy, các phương pháp mô tả mạch dãy, các phần tử nhớ cơ bản (flip-flop), mạch đếm, thanh ghi,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
Chương MẠCH DÃY Nội dung Khái niệm mơ hình mạch dãy Các phương pháp mô tả mạch dãy Các phần tử nhớ (flip-flop) Mạch đếm Thanh ghi 5.1 Khái niệm mơ hình mạch dãy Khái niệm mạch dãy Mạch dãy (mạch tuần tự): mạch có tín hiệu khơng phụ thuộc vào tín hiệu vào thời điểm mà cịn phụ thuộc vào trạng thái bên mạch Mạch dãy mạch có tính chất nhớ Để thực hệ dãy, phần tử logic AND, OR, NOT, … thiết phải có phần tử nhớ Khái niệm mạch dãy (tiếp) Mạch dãy khơng đồng bộ: tín hiệu đầu trạng thái thay đổi tín hiệu đầu vào thay đổi Mạch dãy đồng bộ: tín hiệu đầu trạng thái thay đổi tín hiệu đầu vào thay đổi tín hiệu xung nhịp trạng thái tích cực Mơ hình mạch dãy Mơ hình mạch dãy dùng để mô tả mạch dãy thông qua tín hiệu vào, tín hiệu trạng thái mạch X (Tín hiệu vào) Mạch dãy Y = f (S,X) Y (Tín hiệu ra) Trong đó: X = (x1, x2, … , xn) tập tín hiệu vào có giá trị Y = (y1, y2, … , yl) tập tín hiệu có giá trị S = (s1, s2, … , sm) tập trạng thái mạch Mơ hình mạch dãy (tiếp) Mơ hình Mealy X = {x1, x2, , xn} Y = {y1, y2, , yl} S = {s1, s2, , sm} FS(S, X) FY(S, X) Mơ hình Moore X = {x1, x2, , xn} Y = {y1, y2, , yl} S = {s1, s2, , sm} FS(S, X) FY(S) 5.2 Các phương pháp mô tả mạch dãy Bảng chuyển đổi trạng thái Đồ hình trạng thái Bảng chuyển đổi trạng thái Bảng chuyển đổi trạng thái: Các hàng ghi trạng thái Các cột ghi tín hiệu vào Giữa ghi; trạng thái mà mạch chuyển đến ứng với tín hiệu vào trạng thái tại; trạng thái đầu mạch ứng với tín hiệu vào trạng thái với mơ hình Mealy Bảng Mealy Bảng Moore Ví dụ: Mơ hình Mealy Sử dụng mơ hình Mealy để mơ tả hoạt động đếm – có trạng thái, mà đếm đến báo (cho tín hiệu đèn sáng đầu Y) X Bộ đếm Y (0,1) Ví dụ: Mơ hình Mealy X = {0, 1} - có đầu vào Y = {0, 1} - có đầu S = {s0, s1, s2, s3, s4} - trạng thái Hàm trạng thái FS(S, X): FS(s0, FS(s1, FS(s2, FS(s3, FS(s4, 0) 0) 0) 0) 0) = = = = = s0 s1 s2 s3 s4 FS(s0, 1) = s1 FS(s1, 1) = s2 FS(s2, 1) = s3 FS(s3, 1) = s4 FS(s4, 1) = s0 10 5.5 Thanh ghi Thanh ghi có cấu tạo gồm flip-flop nối với Chức năng: Để lưu trữ tạm thời thông tin Dịch chuyển thông tin Lưu ý: ghi nhớ dùng để lưu trữ thông tin, ghi có chức dịch chuyển thơng tin Do đó, ghi sử dụng làm nhớ, nhớ làm ghi 75 Phân loại Vào nối tiếp nối tiếp Vào nối tiếp song song Vào song song nối tiếp Vào song song song song 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 76 Thanh ghi dịch nối tiếp-song song bit ngõ song song d3 d2 d1 d0 Ngõ nối tiếp Chuỗi bit liệu vào d0d1d2d3= 1011 77 Bảng hoạt động ghi dịch nối tiếp – song song bit CK Q1 Q2 Q3 Q4 0 0 d0=1 0 d1=0 0 d2=1 d3=1 1 d4=0 1 d5=0 1 d6=0 0 d7=0 0 78 Thanh ghi dịch nối tiếp-song song bit Dữ liệu vào Ngõ nối tiếp CK1 Chuỗi bit liệu vào d0d1d2d3= 1011 79 Thanh ghi dịch nối tiếp-song song bit ngõ song song Dữ liệu vào Ngõ nối tiếp CK Chuỗi bit liệu vào d0d1d2d3= 1011 80 Thanh ghi dịch nối tiếp-song song bit ngõ song song Dữ liệu vào Ngõ nối tiếp CK Chuỗi bit liệu vào d0d1d2d3= 1011 81 Thanh ghi dịch nối tiếp-song song bit ngõ song song Dữ liệu vào Ngõ nối tiếp CK Chuỗi bit liệu vào d0d1d2d3= 1011 82 Thanh ghi dịch nối tiếp-song song bit ngõ song song Dữ liệu vào Ngõ nối tiếp CK Chuỗi bit liệu vào d0d1d2d3= 1011 83 Thanh ghi dịch nối tiếp-song song bit ngõ song song Dữ liệu vào Ngõ nối tiếp CK Chuỗi bit liệu vào d0d1d2d3= 1011 84 Thanh ghi dịch nối tiếp-song song bit ngõ song song Dữ liệu vào Ngõ nối tiếp CK Chuỗi bit liệu vào d0d1d2d3= 1011 85 Thanh ghi dịch nối tiếp-song song bit ngõ song song Dữ liệu vào Ngõ nối tiếp CK Chuỗi bit liệu vào d0d1d2d3= 1011 86 Thanh ghi dịch song song -nối tiếp bit Dữ liệu vào nối tiếp P/ S A B C D Ví dụ liệu vào song song là: ABCD=1 1 87 Bảng hoạt động ghi dịch song song-nối tiếp bit CK P/S Q1 Q2 Q3 Q4 1 A B C D d0 A B C d1 d0 A B d2 d1 d0 A d3 d2 d1 d0 d4 d3 d2 d1 d5 d4 d3 d2 d6 d5 d4 d3 d7 d6 d5 d2 88 Hết chương 89 ... niệm mơ hình mạch dãy Các phương pháp mơ tả mạch dãy Các phần tử nhớ (flip-flop) Mạch đếm Thanh ghi 5.1 Khái niệm mơ hình mạch dãy Khái niệm mạch dãy Mạch dãy (mạch tuần tự): mạch có tín hiệu... thuộc vào trạng thái bên mạch Mạch dãy mạch có tính chất nhớ Để thực hệ dãy, phần tử logic AND, OR, NOT, … thiết phải có phần tử nhớ Khái niệm mạch dãy (tiếp) Mạch dãy khơng đồng bộ: tín... flip-flop 20 Khái niệm phân loại Phần tử nhớ (flip-flop) phần tử có khả lưu trữ (nhớ) hai trạng thái hay Phân loại: Theo chức năng: RS-FF, D-FF, T-FF, JK-FF Theo chế độ làm việc: flip-flop