Thư mục

Hỗ trợ kỹ thuật

  • (Hotline:
    - (04) 66 745 632
    - 0982 124 899
    Email: hotro@violet.vn
    )

Thống kê

  • lượt truy cập   (chi tiết)
    trong hôm nay
  • lượt xem
    trong hôm nay
  • thành viên
  • Chào mừng quý vị đến với Thư viện Bài giảng điện tử.

    Quý vị chưa đăng nhập hoặc chưa đăng ký làm thành viên, vì vậy chưa thể tải được các tư liệu của Thư viện về máy tính của mình.
    Nếu đã đăng ký rồi, quý vị có thể đăng nhập ở ngay ô bên phải.

    ĐIỆN TỬ SỐ - Digital Electronics

    (Tài liệu chưa được thẩm định)
    Nguồn: aking
    Người gửi: Nguyễn Việt Vương
    Ngày gửi: 18h:10' 28-02-2008
    Dung lượng: 3.1 MB
    Số lượt tải: 510
    Số lượt thích: 0 người
    ĐIỆN TỬ SỐ
    Digital Electronics
    Bộ môn Kỹ thuật máy tính
    Khoa Công nghệ thông tin
    Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội
    Địa chỉ liên hệ của tác giả
    Văn phòng:
    Bộ môn Kỹ thuật máy tính – Khoa Công nghệ thông tin
    Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
    P322 – C1 – Số 1, Đại Cồ Việt, Hà Nội
    ĐT : 04 – 8696125
    Giảng viên: Nguyễn Thành Kiên
    Mobile: +84983588135
    Email:
    kiennt@it-hut.edu.vn
    Mục đích môn học
    Cung cấp các kiến thức cơ bản về:
    Cấu tạo
    Nguyên lý hoạt động
    Ứng dụng
    của các mạch số (mạch logic, IC, chip…)
    Trang bị nguyên lý
    Phân tích
    Thiết kế
    các mạch số cơ bản
    Tạo cơ sở cho tiếp thu các kiến thức chuyên ngành
    Tài liệu tham khảo chính
    Introductory Digital Electronics - Nigel P. Cook - Prentice Hall, 1998
    Digital Systems - Principles and Applications - Tocci & Widmer - Prentice Hall, 1998
    http://ktmt.shorturl.com
    Thời lượng môn học
    Tổng thời lượng: 60 tiết
    Lý thuyết: 45 tiết, tại giảng đường
    Thực hành: 15 tiết.
    Mô phỏng một số mạch điện tử số trong giáo trình sử dụng phần mềm Multisim v8.0
    Hướng dẫn thực hành tại phòng máy
    C1-325, Cô Nguyệt Bộ môn KTMT liên hệ
    Nộp báo cáo thực hành kèm bài thi
    Không có báo cáo thực hành => 0 điểm.
    Nội dung của môn học

    Chương 1. Giới thiệu về Điện tử số
    Chương 2. Các hàm logic
    Chương 3. Các phần tử logic cơ bản
    Chương 4. Hệ tổ hợp
    Chương 5. Hệ dãy
    Điện tử số

    Chương 1
    GIỚI THIỆU VỀ ĐIỆN TỬ SỐ



    Bộ môn Kỹ thuật Máy tính, Khoa Công nghệ Thông tin
    Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
    Giới thiệu về Điện tử số


    Điện tử số
    Giới thiệu về Điện tử số (tiếp)
    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)
    Giới thiệu về Điện tử số (tiếp)
    Số và tương tự:
    Trong khoa học, công nghệ hay cuộc sống đời thường, ta thường xuyên phải tiếp xúc với số lượng
    Số lượng có thể đo, quản lý, ghi chép, tính toán nhằm giúp cho các xử lý, ước đoán phức tạp hơn
    Có 2 cách biểu diễn số lượng:
    Dạng tương tự (Analog)
    Dạng số (Digital)
    Dạng tương tự:
    VD: Nhiệt độ, tốc độ, điện thế của đầu ra micro…
    Là dạng biểu diễn với sự biến đổi liên tục của các giá trị (continuous)
    Dạng số:
    VD: Thời gian hiện trên đồng hồ điện tử
    Là dạng biểu diễn trong đó các giá trị thay đổi từng nấc rời rạc (discrete)
    Giới thiệu về Điện tử số (tiếp)
    Hệ thống số và tương tự:
    Hệ thống số (Digital system)
    Là tổ hợp các thiết bị được thiết kế để xử lý các thông tin logic hoặc các số lượng vật lý dưới dạng số
    VD: Máy vi tính, máy tính, các thiết bị hình ảnh âm thanh số, hệ thống điện thoại…
    Ứng dụng: lĩnh vực điện tử, cơ khí, từ…
    Hệ thống tương tự (Analog system)
    Chứa các thiết bị cho phép xử lý các số lượng vật lý ở dạng tương tự
    VD: Hệ thống âm-ly, ghi băng từ…
    Giới thiệu về Điện tử số (tiếp)
    Công nghệ số - ưu, nhược điểm so với tương tự
    Dùng công nghệ số để thực hiện các thao tác của giải pháp tương tự
    Ưu điểm của công nghệ số:
    Các hệ thống số dễ thiết kế hơn:
    Không cần giá trị chính xác U, I, chỉ cần khoảng cách mức cao thấp
    Lưu trữ thông tin dễ
    Có các mạch chốt có thể giữ thông tin lâu tùy ý
    Độ chính xác cao hơn
    Việc nâng từ độ chính xác 3 chữ số lên 4 chữ số đơn giản chỉ cần lắp thêm mạch
    Ở hệ tương tự, lắp thêm mạch sẽ ảnh hưởng U, I và thêm nhiễu
    Các xử lý có thể lập trình được
    Ít bị ảnh hưởng bởi nhiễu
    Có thể chế tạo nhiều mạch số trong các chip
    Giới thiệu về Điện tử số (tiếp)
    Công nghệ số - ưu, nhược điểm so với tương tự
    Hạn chế:
    Thế giới thực chủ yếu là tương tự
    Các số lượng vật lý trong thực tế, tự nhiên chủ yếu là ở dạng tương tự.
    VD: nhiệt độ, áp suất, vị trí, vận tốc, độ rắn, tốc độ dòng chảy…
    Chuyển đổi
    các đầu vào
    thực tế
    ở dạng
    tương tự
    thành
    dạng số
    Xử lý
    thông tin
    Số
    Chuyển đổi
    các đầu ra số
    về dạng
    tương tự
    ở thực tế
    Giới thiệu về Điện tử số (tiếp)



    Sự kết hợp của
    công nghệ số và tương tự!
    Điện tử số

    Chương 2
    CÁC HÀM LOGIC



    Bộ môn Kỹ thuật Máy tính, Khoa Công nghệ Thông tin
    Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
    Nội dung chương 2

    2.1. Giới thiệu
    2.2. Đại số Boole
    2.2. Biểu diễn các hàm logic dưới dạng chính quy
    2.3. Tối thiểu hóa các hàm logic
    2.1. Giới thiệu
    Mạch logic (mạch số) hoạt động dựa trên chế độ nhị phân:
    Điện thế ở đầu vào, đầu vào hoặc bằng 0, hoặc bằng 1
    Với 0 hay 1 tượng trưng cho các khoảng điện thế được định nghĩa sẵn
    VD: 0  0.8V : 0
    2.5  5V : 1
    Cho phép ta sử dụng Đại số Boole như là
    một công cụ để phân tích và thiết kế các hệ thống số
    Giới thiệu (tiếp)
    Đại số Boole:
    Do George Boole sáng lập vào thế kỷ 19
    Các hằng, biến và hàm chỉ nhận 1 trong 2 giá trị: 0 và 1
    Là công cụ toán học khá đơn giản cho phép mô tả mối liên hệ giữa các đầu ra của mạch logic với các đầu vào của nó dưới dạng biểu thức logic
    Là cơ sở lý thuyết, là công cụ cho phép nghiên cứu, mô tả, phân tích, thiết kế và xây dựng các hệ thống số, hệ thống logic, mạch số ngày nay.
    Giới thiệu (tiếp)
    Các phần tử logic cơ bản:
    Còn gọi là các cổng logic, mạch logic cơ bản
    Là các khối cơ bản cấu thành nên các mạch logic và hệ thống số khác
    Giới thiệu (tiếp)
    Mục tiêu của chương: sinh viên có thể
    Tìm hiểu về Đại số Boole
    Các phần tử logic cơ bản và hoạt động của chúng
    Dùng Đại số Boole để mô tả và phân tích cách cấu thành các mạch logic phức tạp từ các phần tử logic cơ bản

    Nội dung chương 2

    2.1. Giới thiệu
    2.2. Đại số Boole
    2.2. Biểu diễn các hàm logic dưới dạng chính quy
    2.3. Tối thiểu hóa các hàm logic
    1. Các định nghĩa
    Biến logic: là 1 đại lượng có thể biểu diễn bằng 1 ký hiệu nào đó, về mặt giá trị chỉ lấy giá trị 0 hoặc 1.
    Hàm logic: là biểu diễn của nhóm các biến logic, liên hệ với nhau thông qua các phép toán logic, về mặt giá trị cũng lấy giá trị 0 hoặc 1.
    Phép toán logic: có 3 phép toán logic cơ bản:
    Phép Và - "AND"
    Phép Hoặc - "OR"
    Phép Đảo - "NOT"
    Các định nghĩa (tiếp)
    Các giá trị 0, 1 không tượng trưng cho các con số thực mà tượng trưng cho trạng thái giá trị điện thế hay còn gọi là mức logic (logic level)
    Một số cách gọi khác của 2 mức logic:
    2. Biểu diễn biến và hàm logic
    Dùng biểu đồ Venn (Ơle):
    Mỗi biến logic chia không gian thành 2 không gian con.
    Không gian con thứ nhất, biến nhận giá trị đúng (=1), không gian con thứ còn lại, biến nhận giá trị sai (=0).
    VD: F = A AND B
    Biểu diễn biến và hàm logic (tiếp)
    Dùng biểu thức đại số:
    Ký hiệu phép Và – AND: .
    Ký hiệu phép Hoặc – OR: +
    Ký hiệu phép Đảo – NOT: 
    VD: F = A AND B hay F = A.B
    Biểu diễn biến và hàm logic (tiếp)
    Dùng bảng thật:
    Dùng để mô tả sự phụ thuộc đầu ra vào các mức điện thế đầu vào của các mạch logic
    Bảng thật biểu diễn 1 hàm logic n biến có:
    (n+1) cột:
    n cột đầu tương ứng với n biến
    cột còn lại tương ứng với giá trị của hàm
    2n hàng:
    tương ứng với 2n giá trị của tổ hợp biến
    Biểu diễn biến và hàm logic (tiếp)
    Dùng bìa Các-nô:
    Đây là cách biểu diễn tương đương của bảng thật.
    Trong đó, mỗi ô trên bìa tương ứng với 1 dòng của bảng thật.
    Tọa độ của ô xác định giá trị của tổ hợp biến.
    Giá trị của hàm được ghi vào ô tương ứng.
    Biểu diễn biến và hàm logic (tiếp)
    Dùng biểu đồ thời gian:
    Là đồ thị biểu diễn sự biến đổi theo thời gian của biến và hàm logic
    VD: với F = A . B
    3. Các phép toán logic cơ bản
    4. Tính chất của phép toán logic cơ bản
    Tồn tại phần tử trung tính duy nhất trong phép toán AND và OR
    Của phép AND là 1: A . 1 = A
    Của phép OR là 0: A + 0 = A
    Tính chất giao hoán
    A.B = B.A
    A + B = B + A
    Tính chất kết hợp
    (A.B).C = A.(B.C) = A.B.C
    (A + B) + C = A + (B + C) = A + B + C
    Các tính chất (tiếp)
    Tính chất phân phối
    (A + B).C = A.C + B.C
    (A.B) + C = (A + C).(B + C)
    Tính chất không số mũ, không hệ số
    A.A.A. … .A = A
    A+A+A+ …+A = A
    Phép bù


    5. Định lý DeMorgan
    Đảo của một “tổng” bằng “tích” các đảo thành phần


    Đảo của một “tích” bằng “tổng” các đảo thành phần


    Tổng quát:
    6. Nguyên lý đối ngẫu
    Đối ngẫu:
    + đối ngẫu với .
    0 đối ngẫu với 1
    Ví dụ:
    (A + B).C = A.C + B.C  (A.B) + C = (A + C).(B + C)

    Nội dung chương 2

    2.1. Giới thiệu
    2.2. Đại số Boole
    2.2. Biểu diễn các hàm logic dưới dạng chính quy
    2.3. Tối thiểu hóa các hàm logic
    2.2. Biểu diễn các hàm logic dưới dạng chính quy
    1. Tuyển chính quy
    Định lý Shannon: một hàm logic bất kỳ có thể được triển khai theo 1 trong các biến dưới dạng tổng của 2 tích logic như sau:


    Ví dụ:





    Một hàm logic bất kỳ đều có thể chuyển về dạng tuyển chính quy nhờ áp dụng định lý Shannon cho dạng tuyển
    Áp dụng nhanh định lý Shannon
    2. Hội chính quy
    Định lý Shannon: một hàm logic bất kỳ có thể được triển khai theo 1 trong các biến dưới dạng tích của 2 tổng logic như sau:


    Ví dụ:




    Một hàm logic bất kỳ đều có thể chuyển về dạng hội chính quy nhờ áp dụng định lý Shannon cho dạng hội
    Áp dụng nhanh định lý Shannon
    3. Biểu diễn hàm logic dưới dạng số
    Nội dung chương 2

    2.1. Giới thiệu
    2.2. Đại số Boole
    2.2. Biểu diễn các hàm logic dưới dạng chính quy
    2.3. Tối thiểu hóa các hàm logic
    2.3. Tối thiểu hóa các hàm logic
    Một hàm logic được gọi là tối thiểu hoá nếu như nó có số lượng số hạng ít nhất và số lượng biến ít nhất.
    Mục đích của việc tối thiểu hoá: Mỗi hàm logic có thể được biểu diễn bằng các biểu thức logic khác nhau. Mỗi 1 biểu thức logic có một mạch thực hiện tương ứng với nó. Biểu thức logic càng đơn giản thì mạch thực hiện càng đơn giản.
    Có hai phương pháp để tối thiểu hoá hàm logic:
    Phương pháp đại số
    Phương pháp bìa Các-nô
    1. Phương pháp đại số
    Phương pháp nhóm số hạng
    Thêm số hạng đã có vào biểu thức
    Loại bỏ số hạng thừa
    Trong ví dụ sau, AC là số hạng thừa:
    Tối thiểu hóa?
    Bài tập áp dụng
    VD1: Tối thiểu hóa các hàm sau bằng phương pháp đại số:
    a.
    b.

    2. Phương pháp bìa Các-nô
    Quy tắc lập bìa Các-nô:
    2 ô liền kề nhau chỉ sai khác nhau 1 giá trị của 1 biến (tương ứng với tổ hợp biến khác nhau 1 giá trị)
    Bìa Các-nô có tính không gian
    Bìa Các-nô cho hàm 2, 3, 4 biến
    Quy tắc nhóm (dạng tuyển chính quy)
    Nhóm các ô liền kề mà giá trị của hàm cùng bằng 1 lại với nhau sao cho:
    Số lượng các ô trong nhóm là lớn nhất có thể được,
    Đồng thời số lượng ô trong nhóm phải là lũy thừa của 2,
    Và hình dạng của nhóm phải là hình chữ nhật hoặc hình vuông
    Nhóm có 2n ô  loại bỏ được n biến
    Biến nào nhận được giá trị ngược nhau trong nhóm thì sẽ bị loại
    Các nhóm có thể trùng nhau một vài phần tử nhưng không được trùng hoàn toàn và phải nhóm hết các ô bằng 1
    Số lượng nhóm chính bằng số lượng số hạng sau khi đã tối thiểu hóa (mỗi nhóm tương ứng với 1 số hạng)
    Ví dụ
    Trường hợp đặc biệt
    Nếu giá trị hàm không xác định tại một vài tổ hợp biến nào đó:
    Kí hiệu các ô không xác định bằng dấu –
    Nhóm các ô – với các ô 1
    Không nhất thiết phải nhóm hết các ô –

    Bài tập áp dụng
    Tối thiểu hóa các hàm sau bằng phương pháp bìa Cácnô:
    a. F(A,B,C,D) = R(0,2,5,6,9,11,13,14)
    b. F(A,B,C,D) = R(1,3,5,8,9,13,14,15)
    c. F(A,B,C,D) = R(2,4,5,6,7,9,12,13)
    d. F(A,B,C,D) = R(1,5,6,7,11,13) và F không xác định với tổ hợp biến 12,15.
    Điện tử số

    Chương 3
    CÁC PHẦN TỬ LOGIC CƠ BẢN



    Bộ môn Kỹ thuật Máy tính, Khoa Công nghệ Thông tin
    Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
    Nội dung chương 3

    3.1. Khái niệm
    3.2. Thực hiện phần tử AND, OR dùng Diode
    3.3. Thực hiện phần tử NOT dùng Transistor
    3.4. Các mạch tích hợp số
    3.1. Khái niệm
    Có 3 phép toán logic cơ bản:
    VÀ (AND)
    HOẶC (OR)
    ĐẢO (NOT)
    Phần tử logic cơ bản (mạch logic cơ bản, cổng logic) thực hiện phép toán logic cơ bản:
    Cổng VÀ (AND gate)
    Cổng HOẶC (OR gate)
    Cổng ĐẢO (NOT inverter)
    Các mạch số đặc biệt khác: các cổng NAND, NOR, XOR, XNOR
    1. Cổng VÀ (AND gate)
    Chức năng:
    Thực hiện phép toán logic VÀ (AND)
    Đầu ra chỉ bằng 1 khi tất cả các đầu vào bằng 1
    Cổng VÀ 2 đầu vào:
    Ký hiệu:



    Bảng thật:
    Biểu thức: out = A . B
    2. Cổng HOẶC (OR gate)
    Chức năng:
    Thực hiện phép toán logic HOẶC (OR)
    Đầu ra chỉ bằng 0 khi tất cả các đầu vào bằng 0
    Cổng HOẶC 2 đầu vào:
    Ký hiệu:



    Bảng thật:
    Biểu thức: out = A + B
    3. Cổng ĐẢO (NOT inverter)
    Chức năng:
    Thực hiện phép toán logic ĐẢO (NOT)
    Cổng ĐẢO chỉ có 1 đầu vào:
    Ký hiệu:



    Bảng thật:
    Biểu thức: out = A
    4. Cổng VÀ ĐẢO (NAND gate)
    Chức năng:
    Thực hiện phép ĐẢO của phép toán logic VÀ
    Đầu ra chỉ bằng 0 khi tất cả các đầu vào bằng 1
    Cổng VÀ ĐẢO 2 đầu vào:
    Ký hiệu:



    Bảng thật:
    Biểu thức: out = A . B
    5. Cổng HOẶC ĐẢO (NOR gate)
    Chức năng:
    Thực hiện phép ĐẢO của phép toán logic HOẶC
    Đầu ra chỉ bằng 1 khi tất cả các đầu vào bằng 0
    Cổng HOẶC ĐẢO 2 đầu vào:
    Ký hiệu:



    Bảng thật:
    Biểu thức: out = A + B
    6. Cổng XOR (XOR gate)
    Chức năng:
    Exclusive-OR
    Thực hiện biểu thức logic HOẶC CÓ LOẠI TRỪ (phép toán XOR - hay còn là phép cộng module 2)
    Đầu ra chỉ bằng 0 khi tất cả các đầu vào giống nhau
    Cổng XOR 2 đầu vào:
    Ký hiệu:



    Bảng thật:
    Biểu thức:
    7. Cổng XNOR (XNOR gate)
    Chức năng:
    Exclusive-NOR
    Thực hiện phép ĐẢO của phép toán XOR
    Đầu ra chỉ bằng 1 khi tất cả các đầu vào giống nhau
    Cổng XNOR 2 đầu vào:
    Ký hiệu:



    Bảng thật:
    Biểu thức:
    8. Bài tập
    Cho các biểu đồ thời gian sau, hãy cho biết từng biểu đồ thời gian biểu diễn hoạt động của cổng nào?
    E0 (EA, EB) = ?
    Bài tập (tiếp)
    E0 (EA, EB) = ?

    3.2. Thực hiện phần tử AND, OR
    Diode:
    Kí hiệu:

    Chức năng: cho dòng điện đi qua theo 1 chiều từ A đến K
    Hoạt động:
    Nếu UA > UK thì IAK > 0, Diode làm việc ở chế độ Thông

    Nếu UA ≤ UK thì IAK = 0, Diode làm việc ở chế độ Tắt
    Phần tử AND 2 đầu vào dùng Diode
    Xét mạch ở hình bên.
    Giả sử lấy TTL làm chuẩn cho hoạt động của mạch.
    Lần lượt đặt điện áp 0V và 5V vào 2 đầu vào A và B, sau đó đo điện áp tại đầu ra S, ta có:
    S = A.B
    Phần tử OR 2 đầu vào dùng Diode
    Xét mạch ở hình bên.
    Giả sử lấy TTL làm chuẩn cho hoạt động của mạch.
    Lần lượt đặt điện áp 0V và 5V vào 2 đầu vào A và B, sau đó đo điện áp tại đầu ra S, ta có:
    S = A+B
    3.3. Thực hiện phần tử NOT
    Transistor lưỡng cực:
    Có 2 loại: NPN và PNP
    Transistor có 3 cực:
    B: Base – cực gốc
    C: Collector – cực góp
    E: Emitter – cực phát
    Chức năng: Dùng để khuếch đại (thông) dòng IC bằng việc điều khiển dòng IB
    Hoạt động:
    IB = 0, Transistor làm việc ở chế độ không khuếch đại (tắt), IC = 0
    IB > 0, Transistor làm việc ở chế độ khuếch đại (thông), IC = .IB, trong đó  là hệ số khuếch đại.
    Phần tử NOT dùng Transistor
    Xét mạch ở hình sau.




    Giả sử lấy TTL làm chuẩn cho hoạt động của mạch.
    Lần lượt đặt điện áp 0V và 5V vào đầu vào A và chọn Rb đủ nhỏ sao cho Transistor thông bão hòa, sau đó đo điện áp tại đầu ra S, ta có:
    3.4. Các mạch tích hợp số
    Các phần tử logic được cấu thành từ các linh kiện điện tử
    Các linh kiện điện tử này khi kết hợp với nhau thường ở dạng các mạch tích hợp hay còn gọi là IC (Integrated Circuit).
    Mạch tích hợp hay còn gọi là IC, chip, vi mạch, bo… có đặc điểm:
    Ưu điểm: mật độ linh kiện, làm giảm thể tích, giảm trọng lượng và kích thước mạch.
    Nhược điểm: hỏng một linh kiện thì hỏng cả mạch.
    Có 2 loại mạch tích hơp:
    Mạch tích hợp tương tự: làm việc với các tín hiệu tương tự
    Mạch tích hợp số: làm việc với các tín hiệu số
    Phân loại mạch tích hợp số
    Theo mật độ linh kiện:
    Tính theo số lượng cổng (gate).
    Một cổng có khoảng 210 transistor
    VD: cổng NAND 2 đầu vào có cấu tạo từ 4 transistor
    Có các loại sau:
    SSI - Small Scale Integration: các vi mạch có mật độ tích hợp cỡ nhỏ: < 10 cổng/chip
    MSI - Medium Scale Integration: các vi mạch có mật độ tích hợp cỡ trung bình: 10  100 cổng/chip
    LSI - Large Scale Integration: các vi mạch có mật độ tích hợp cỡ lớn: 100  1000 cổng/chip
    VLSI - Very Large Scale Integration: các vi mạch có mật độ tích hợp cỡ rất lớn: 103106 cổng/chip
    ULSI - Ultra Large Scale Integration: các vi mạch có mật độ tích hợp cỡ cực kỳ lớn: > 106 cổng/chip
    Phân loại mạch tích hợp số (tiếp)
    Theo bản chất linh kiện được sử dụng:
    IC sử dụng Transistor lưỡng cực:
    RTL Resistor Transistor Logic (đầu vào mắc điện trở, đầu ra là Transistor)
    DTL Diode Transistor Logic (đầu vào mắc Diode, đầu ra là Transistor)
    TTL Transistor Transistor Logic (đầu vào mắc Transistor, đầu ra là Transistor)
    ECL Emitter Coupled Logic (Transistor ghép nhiều cực emitter)
    IC sử dụng Transistor trường - FET (Field Effect Transistor)
    MOS Metal Oxide Semiconductor
    CMOS Complementary MOS
    Đặc tính điện của IC
    Dải điện áp quy định mức logic
    VD: với chuẩn TTL ta có:
    Đặc tính điện của IC (tiếp)
    Thời gian truyền: tín hiệu truyền từ đầu vào tới đầu ra của mạch tích hợp phải mất một khoảng thời gian nào đó. Thời gian đó được đánh giá qua 2 thông số:
    Thời gian trễ: là thời gian trễ thông tin của đầu ra so với đầu vào
    Thời gian chuyển biến: là thời gian cần thiết để chuyển biến từ mức 0 lên mức 1 và ngược lại.
    Thời gian chuyển biến từ 0 đến 1 còn gọi là thời gian thiết lập sườn dương
    Thời gian chuyển biến từ 1 đến 0 còn gọi là thời gian thiết lập sườn âm
    Trong lý thuyết: thời gian chuyển biến bằng 0
    Trong thực tế, thời gian chuyển biến được đo bằng thời gian chuyển biến từ 10% đến 90% giá trị biên độ cực đại.
    Đặc tính điện của IC (tiếp)
    Công suất tiêu thụ ở chế độ động:
    Chế độ động là chế độ làm việc có tín hiệu
    Là công suất tổn hao trên các phần tử trong vi mạch, nên cần càng nhỏ càng tốt.
    Công suất tiêu thụ ở chế độ động phụ thuộc
    Tần số làm việc.
    Công nghệ chế tạo: công nghệ CMOS có công suất tiêu thụ thấp nhất.
    Đặc tính cơ của IC
    Là đặc tính của kết cấu vỏ bọc bên ngoài.
    Có 2 loại thông dụng:
    Vỏ tròn bằng kim loại, số chân < 10
    Vỏ dẹt bằng gốm, chất dẻo, có 3 loại
    IC một hàng chân SIP (Single Inline Package) hay SIPP (Single In-line Pin Package)
    IC có 2 hàng chân DIP (Dual Inline Package)
    IC chân dạng lưới PGA (Pin Grid Array): vỏ vuông, chân xung quanh
    Đặc tính cơ của IC (tiếp)
    Một số dạng IC:
    Đặc tính nhiệt của IC
    Mỗi một loại IC được chế tạo để sử dụng ở một điều kiện môi trường khác nhau tùy theo mục đích sử dụng nó.
    IC dùng trong công nghiệp: 0°C70°C
    IC dùng trong quân sự: -55°C 125°C
    VD: Phần tử AND dùng IC
    VD: Phần tử AND dùng IC (tiếp)
    VD: Phần tử OR dùng IC
    VD: Phần tử NAND dùng IC
    VD: Phần tử NOR dùng IC
    VD: Phần tử XOR và XNOR dùng IC
    Các phần tử logic cơ bản
    AND: 74LS08
    OR: 74LS32
    NOT: 74LS04/05
    NAND: 74LS00
    NOR: 74LS02
    XOR: 74LS136
    NXOR: 74LS266
    Bài tập áp dụng
    Biểu diễn các phần tử logic hai đầu vào AND, OR và phần tử logic một đầu vào NOT chỉ dùng phần tử NAND.
    Điện tử số

    Chương 4
    HỆ TỔ HỢP



    Bộ môn Kỹ thuật Máy tính, Khoa Công nghệ Thông tin
    Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
    Nội dung chương 4

    4.1. Khái niệm
    4.2. Một số hệ tổ hợp cơ bản
    4.1. Khái niệm
    Hệ tổ hợp là hệ mà tín hiệu ra chỉ phụ thuộc vào tín hiệu vào tại thời điểm hiện tại
    Hệ tổ hợp còn được gọi là hệ không có nhớ
    Hệ tổ hợp chỉ cần thực hiện bằng những phần tử logic cơ bản
    Nội dung chương 4

    4.1. Khái niệm
    4.2. Một số hệ tổ hợp cơ bản
    4.2. Một số hệ tổ hợp cơ bản

    Bộ mã hóa
    Bộ giải mã
    Bộ chọn kênh
    Bộ phân kênh
    Các mạch số học
    1. Bộ mã hóa
    Mã hóa là việc sử dụng ký hiệu để biểu diễn đặc trưng cho một đối tượng nào đó.
    Ký hiệu tương ứng với một đối tượng được gọi là từ mã.
    Thí dụ:
    Bộ mã hóa (tiếp)
    Chức năng: thực hiện việc mã hóa các tín hiệu tương ứng với các đối tượng thành các từ mã nhị phân.



    Thí dụ:
    Ví dụ - Bộ mã hóa bàn phím
    Mã hóa bàn phím:
    Mỗi phím được gán một từ mã khác nhau.
    Khi một phím được nhấn, bộ mã hóa sẽ cho ra đầu ra là từ mã tương ứng đã gán cho phím đó.
    Hãy thiết kế bộ mã hóa cho một bàn phím gồm có 9 phím với giả thiết trong một thời điểm chỉ có duy nhất 1 phím được nhấn.
    Bộ mã hóa bàn phím (tiếp)
    Sơ đồ khối:
    Một bộ 9 phím, phải sử dụng 4 bit để mã hóa.
    Vậy có 9 đầu vào, 4 đầu ra.
    Mã hóa ưu tiên:
    Nếu 2 hoặc nhiều phím đồng thời được nhấn, thì bộ mã hóa chỉ coi như 1 phím được nhấn, và phím đó có mã cao nhất.
    Bộ mã hóa bàn phím (tiếp)
    Bảng mã hóa:
    Bộ mã hóa bàn phím (tiếp)
    Lập biểu thức đầu ra phụ thuộc đầu vào:
    A = 1 khi P8 hoặc P9 được nhấn, tức là khi P8 = 1 hoặc P9 = 1
    Vậy A = P8 + P9
    B = 1 khi P4 hoặc P5 hoặc P6 hoặc P7 được nhấn, tức là khi P4 = 1 hoặc P5 = 1 hoặc P6 = 1 hoặc P7 = 1
    Vậy B = P4 + P5 + P6 + P7
    C = 1 khi P2 hoặc P3 hoặc P6 hoặc P7 được nhấn, tức là khi P2 = 1 hoặc P3 = 1 hoặc P6 = 1 hoặc P7 = 1
    Vậy C = P2 + P3 + P6 + P7
    D = 1 khi P1 hoặc P3 hoặc P5 hoặc P7 hoặc P9 được nhấn, tức là khi P1 = 1 hoặc P3 = 1 hoặc P5 = 1 hoặc P7 = 1 hoặc P9 = 1
    Vậy D = P1 + P3 + P5 + P7 + P9
    Vẽ mạch: …
    Bài tập về nhà
    Tìm hiểu hoạt động của bàn phím máy tính đơn giản
    TLTK: www.wikipedia.org
    2. Bộ giải mã
    Chức năng:
    Bộ giải mã thực hiện chức năng ngược với bộ mã hóa.
    Cung cấp thông tin ở đầu ra khi đầu vào xuất hiện tổ hợp các biến nhị phân ứng với 1 hay nhiều từ mã đã được chọn.
    Từ từ mã xác định được tín hiệu tương ứng với đối tượng đã mã hóa.
    Hai trường hợp giải mã
    Giải mã cho 1 từ mã:
    Nguyên lý: ứng với một tổ hợp cần giải mã ở đầu vào thì đầu ra bằng 1, các tổ hợp đầu vào còn lại, đầu ra bằng 0.
    VD: S = 1 nếu (AB) = (10), S = 0 nếu (AB) ≠ (10)


    Giải mã cho toàn bộ mã:
    Nguyên lý: ứng với một tổ hợp nào đó ở đầu vào thì 1 trong các đầu ra bằng 1, các đầu ra còn lại bằng 0.
    Ví dụ - Bộ giải mã BCD
    BCD: mã hóa số nguyên thập phân bằng nhị phân
    Bộ giải mã BCD (tiếp)
    Xác định đầu vào và đầu ra:
    Vào: từ mã nhị phân 4 bit ( có 16 tổ hợp)
    Ra: các tín hiệu tương ứng với các số nhị phân mà từ mã mã hóa
    Ta chỉ sử dụng 10 tổ hợp, còn 6 tổ hợp không sử dụng đến được coi là không xác định.
    BCD – Binary Coding Decimal
    Bộ giải mã BCD – Bảng thật
    Tìm biểu thức của từng đầu ra
    Tìm biểu thức của từng đầu ra (tiếp)
    Tìm biểu thức của từng đầu ra (tiếp)
    Tìm biểu thức của từng đầu ra (tiếp)
    Tìm biểu thức của từng đầu ra (tiếp)
    Vẽ mạch
    3. Bộ chọn kênh
    MultiPlexor – MUX
    Có nhiều đầu vào tín hiệu và 1 đầu ra
    Chức năng: chọn 1 tín hiệu trong nhiều tín hiệu đầu vào để đưa ra đầu ra
    MUX 2-1
    Sơ đồ khối:



    Tín hiệu chọn:



    Tín hiệu ra:
    MUX 4-1
    Sơ đồ khối:




    Tín hiệu chọn:



    Tín hiệu ra:
    Ví dụ - Thiết kế MUX 2-1
    Bảng thật:
    Ví dụ - Thiết kế MUX 2-1 (tiếp)
    Biểu thức đầu ra S:
    Ví dụ - Thiết kế MUX 2-1 (tiếp)
    Sơ đồ mạch:
    Minh họa
    4. Bộ phân kênh
    DeMultiPlexor – DeMUX
    Có 1 đầu vào tín hiệu và nhiều đầu ra
    Chức năng: đưa tín hiệu từ đầu vào tới 1 trong những đầu ra
    DeMUX 1-2
    Sơ đồ khối:



    Tín hiệu chọn:



    DeMUX 1-4
    Sơ đồ khối:




    Tín hiệu chọn:



    Ví dụ - Thiết kế DeMUX 1-2
    Bảng thật:






    Biểu thức đầu ra:
    5. Các mạch số học
    Bộ cộng
    Bộ trừ
    Bộ so sánh
    a. Bộ cộng
    Chức năng: thực hiện phép cộng giữa 2 số nhị phân.
    Bán tổng (Half-Adder):
    Thực hiện phép cộng giữa 2 bit thấp nhất của phép cộng 2 số nhị phân.
    Sơ đồ khối:
    Bán tổng (tiếp)
    Bảng thật:





    Biểu thức đầu ra phụ thuộc đầu vào:



    Sơ đồ mạch: …
    Minh họa
    Mạch test
    Bộ cộng đầy đủ (Full-Adder)
    Chức năng: thực hiện phép cộng giữa 2 bit bất kỳ của phép cộng 2 số nhị phân.
    Sơ đồ khối:
    ri: bit nhớ đầu vào
    ri+1: bit nhớ đầu ra
    Bộ cộng đầy đủ (tiếp)
    Bảng thật:







    Biểu thức đầu ra phụ thuộc đầu vào:
    Bộ cộng đầy đủ (tiếp)
    Sơ đồ mạch:
    Minh họa
    Mạch test
    Bộ cộng nhiều bit
    Đây là bộ cộng 2 số nhị phân n bit, kết quả nhận được là 1 số nguyên n+1 bit.
    Sơ đồ:
    Minh họa
    Mạch test
    b. Bộ trừ
    Chức năng: thực hiện phép trừ giữa 2 số nhị phân.
    Bán hiệu (Half-Subtractor):
    Dùng để thực hiện phép trừ giữa 2 bit thấp nhất trong phép trừ giữa 2 số nhị phân
    Sơ đồ khối:
    Di: hiệu
    Bi+1: bit mượn
    Bán hiệu (tiếp)
    Bảng thật:





    Biểu thức đầu ra phụ thuộc đầu vào:



    Sơ đồ mạch: …
    Minh họa
    Mạch test
    Bộ trừ đầy đủ (Full-Subtractor)
    Chức năng: dùng để thực hiện phép trừ giữa 2 bit bất kỳ trong phép trừ 2 số nhị phân.
    Sơ đồ khối:
    Bộ trừ đầy đủ (tiếp)
    Bảng thật:







    Biểu thức đầu ra phụ thuộc đầu vào:
    Bộ trừ đầy đủ (tiếp)
    Sơ đồ mạch:
    Minh họa
    Mạch test
    c. Bộ so sánh
    Dùng để so sánh 2 số nhị phân
    Có 2 kiểu so sánh:
    So sánh đơn giản:
    Kết quả so sánh: bằng nhau, khác nhau
    So sánh đầy đủ:
    Kết quả so sánh: lớn hơn, nhỏ hơn, bằng nhau
    Có 2 loại bộ so sánh:
    Bộ so sánh đơn giản
    Bộ so sánh đầy đủ
    Bộ so sánh đơn giản
    Giả sử cần xây dựng bộ so sánh đơn giản 2 số A và B:
    A a3 a2 a1 a0
    B b3 b2 b1 b0
    Đầu ra S
    S = 1 <=> A = B
    S = 0 <=> A  B
    Bộ so sánh đơn giản (tiếp)
    Ta có:





    Suy ra:
    Bộ so sánh đơn giản (tiếp)
    Sơ đồ mạch:
    Bộ so sánh đầy đủ
    Bộ so sánh 2 bit đầy đủ:
    Đầu vào: 2 bit cần so sánh ai và bi
    Đầu ra: 3 tín hiệu để báo kết quả lớn hơn, nhỏ hơn, bằng nhau của 2 bit
    ai > bi <=> Gi = 1 còn Ei, Li = 0
    ai < bi <=> Li = 1 còn Ei, Gi = 0
    ai = bi <=> Ei = 1 còn Gi, Li = 0
    Sơ đồ khối:
    Bộ so sánh 2 bit đầy đủ (tiếp)
    Bảng thật:





    Biểu diễn đầu ra theo đầu vào:




    Sơ đồ mạch: …
    Minh họa
    Bộ so sánh đầy đủ 2 số nhị phân
    Cấu tạo: gồm các bộ so sánh 2 bit
    Có tín hiệu CS (Chip Select)
    CS = 0, tất cả các đầu ra = 0 (không so sánh)
    CS = 1, hoạt động bình thường
    Biểu diễn các đầu ra của bộ so sánh 2 bit theo đầu vào:
    Minh họa
    Mạch test
    VD: Bộ so sánh 2 số nhị phân 3 bit
    Sơ đồ mạch bộ so sánh 2 số nhị phân 3 bit:
    A = a2a1a0
    B = b2b1b0
    Mạch test
    Minh họa
    Bài tập chương 4
    Bài 1: Thiết kế bộ trừ/nhân 2 số 2 bit.
    Bài 2: Tổng hợp bộ chọn kênh 2-1 chỉ dùng NAND.
    Bài 3: Tổng hợp mạch tổ hợp thực hiện phép toán sau : M = N + 3, biết rằng N là số 4 bit mã BCD còn M là số 4 bit.
    Điện tử số

    Chương 5
    HỆ DÃY



    Bộ môn Kỹ thuật Máy tính, Khoa Công nghệ Thông tin
    Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
    Nội dung chương 5

    5.1. Khái niệm
    5.2. Mô hình của hệ dãy
    5.3. Các Trigger
    5.4. Một số ứng dụng của hệ dãy
    5.1. Khái niệm
    Hệ dãy là hệ mà tín hiệu ra không chỉ phụ thuộc vào tín hiệu vào tại thời điểm hiện tại mà còn phụ thuộc vào quá khứ của tín hiệu vào.
    Hệ dãy còn được gọi là hệ có nhớ.
    Để thực hiện được hệ dãy, nhất thiết phải có phần tử nhớ. Ngoài ra còn có thể có các phần tử logic cơ bản.
    Phân loại hệ dãy
    Hệ dãy đồng bộ: khi làm việc cần có 1 tín hiệu đồng bộ để giữ nhịp cho toàn bộ hệ hoạt động.
    Hệ dãy không đồng bộ: không cần tín hiệu này để giữ nhịp chung cho toàn bộ hệ hoạt động.
    Hệ dãy đồng bộ nhanh hơn hệ dãy không đồng bộ tuy nhiên lại có thiết kế phức tạp hơn.
    Nội dung chương 5

    5.1. Khái niệm
    5.2. Mô hình của hệ dãy
    5.3. Các Trigger
    5.4. Một số ứng dụng của hệ dãy
    Mô hình của hệ dãy
    Mô hình của hệ dãy được dùng để mô tả hệ dãy thông qua tín hiệu vào, tín hiệu ra và trạng thái của hệ mà không quan tâm đến cấu trúc bên trong của hệ.
    Mô hình của hệ dãy (tiếp)
    Có 2 loại mô hình:
    Mealy
    Moore
    Hai loại mô hình trên có thể chuyển đổi qua lại cho nhau.
    a. Mô hình Mealy
    Mô hình Mealy mô tả hệ dãy thông qua 5 tham số:
    X = {x1, x2, ..., xn}
    Y = {y1, y2, ..., yl}
    S = {s1, s2, ..., sm}
    FS(S, X)
    FY(S, X)
    Mô hình Mealy (tiếp)
    Giải thích các kí hiệu:
    X là tập hợp hữu hạn n tín hiệu đầu vào
    Y là tập hợp hữu hạn l tín hiệu đầu ra
    S tập hợp hữu hạn m trạng thái trong của hệ
    FS là hàm biến đổi trạng thái. Đối với mô hình kiểu Mealy thì FS phụ thuộc vào S và X → FS = FS(S, X)
    FY là hàm tính trạng thái đầu ra: FY = FY(S, X)
    b. Mô hình Moore
    Mô hình Moore giống như mô hình Mealy, nhưng khác ở chỗ là FY chỉ phụ thuộc vào S:
    FY = FY(S)
    Bảng chuyển trạng thái
    Mô hình Mealy:
    Bảng chuyển trạng thái (tiếp)
    Mô hình Moore:
    Ví dụ về mô hình hệ dãy
    Sử dụng mô hình Mealy và Moore để mô tả hệ dãy thực hiện phép cộng.
    Ví dụ:
    Ví dụ: Mô hình Mealy
    X = {00, 01, 10, 11} - do có 2 đầu vào
    Y = {0, 1} - do có 1 đầu ra
    S = {s0, s1} - s0: trạng thái không nhớ
    - s1: trạng thái có nhớ
    Hàm trạng thái FS(S, X):
    FS(s0, 00) = s0 FS(s0, 01) = s0
    FS(s0, 11) = s1 FS(s0, 10) = s0
    FS(s1, 00) = s0 FS(s1, 10) = s1
    FS(s1, 01) = s1 FS(s1, 11) = s1
    Ví dụ: Mô hình Mealy (tiếp)
    Hàm ra FY(S, X):
    FY(s0, 00) = 0 FY(s0, 11) = 0
    FY(s0, 01) = 1 FY(s0, 10) = 1
    FY(s1, 00) = 1 FY(s1, 10) = 0
    FY(s1, 11) = 1 FY(s1, 01) = 0
    Bảng chuyển trạng thái
    Đồ hình chuyển trạng thái
    Ví dụ: Mô hình Moore
    X = {00, 01, 10, 11} - do có 2 đầu vào
    Y = {0, 1} - do có 1 đầu ra
    S = {s00, s01, s10, s11} - sij: i = 0 là không nhớ
    i = 1 là có nhớ
    j = tín hiệu ra
    Ví dụ: Mô hình Moore (tiếp)
    Hàm trạng thái FS(S, X):
    FS(s00, 00) = s00 FS(s00, 10) = s01
    FS(s00, 01) = s01 FS(s00, 11) = s10
    FS(s01, 00) = s00 FS(s01, 10) = s01
    FS(s01, 01) = s01 FS(s01, 11) = s10
    FS(s10, 00) = s01 FS(s10, 10) = s10
    FS(s10, 01) = s10 FS(s10, 11) = s11
    FS(s11, 00) = s01 FS(s11, 01) = s10
    FS(s11, 11) = s11 FS(s11, 10) = s10
    Hàm ra FY(S):
    FY(s00) = 0 FY(s01) = 1
    FY(s10) = 0 FY(s11) = 1
    Bảng chuyển trạng thái
    Đồ hình chuyển trạng thái
    Nội dung chương 5

    5.1. Khái niệm
    5.2. Mô hình của hệ dãy
    5.3. Các Trigger
    5.4. Một số ứng dụng của hệ dãy
    Trigger
    Phần tử cơ bản của hệ dãy chính là các phần tử nhớ hay còn gọi là các trigger
    Đầu ra của trigger chính là trạng thái của nó
    Một trigger có thể làm việc theo 2 kiểu:
    Trigger không đồng bộ: đầu ra của trigger thay đổi chỉ phụ thuộc vào tín hiệu đầu vào
    Trigger đồng bộ: đầu ra của trigger thay đổi phụ thuộc vào tín hiệu vào và tín hiệu đồng bộ
    Các kiểu đồng bộ
    Đồng bộ theo mức:
    Mức cao:
    Khi tín hiệu đồng bộ có giá trị logic bằng 0 thì hệ nghỉ (giữ nguyên trạng thái)
    Khi tín hiệu đồng bộ có giá trị logic bằng 1 thì hệ làm việc bình thường.
    Mức thấp:
    Khi tín hiệu đồng bộ có giá trị logic bằng 1 thì hệ nghỉ (giữ nguyên trạng thái)
    Khi tín hiệu đồng bộ có giá trị logic bằng 0 thì hệ làm việc bình thường.
    Các kiểu đồng bộ (tiếp)
    Đồng bộ theo sườn:
    Sườn dương:
    Khi tín hiệu đồng bộ xuất hiện sườn dương (sườn đi lên, từ 0 → 1) thì hệ làm việc bình thường
    Trong các trường hợp còn lại, hệ nghỉ (giữ nguyên trạng thái).
    Sườn âm:
    Khi tín hiệu đồng bộ xuất hiện sườn âm (sườn đi xuống, từ 1 → 0), hệ làm việc bình thường
    Trong các trường hợp còn lại, hệ nghỉ (giữ nguyên trạng thái).
    Các kiểu đồng bộ (tiếp)
    Đồng bộ kiểu xung:
    Khi có xung thì hệ làm việc bình thường
    Khi không có xung thì hệ nghỉ (giữ nguyên trạng thái).

    Các loại Trigger
    Có 4 loại Trigger:
    RS Reset - Set Xóa - Thiết lập
    D Delay Trễ
    JK Jordan và Kelly Tên 2 nhà phát minh
    T Toggle Bập bênh, bật tắt
    a. Trigger RS
    Sơ đồ khối:




    Trigger RS hoạt động được ở cả 2 chế độ đồng bộ và không đồng bộ
    Bảng chuyển trạng thái của RS
    Ví dụ
    Cho Trigger RS đồng bộ mức cao và đồ thị các tín hiệu R, S như hình vẽ. Hãy vẽ đồ thị tín hiệu ra Q.
    Ví dụ (tiếp)
    b. Trigger D
    Trigger D có 1 đầu vào là D và hoạt động ở 2 chế độ đồng bộ và không đồng bộ.
    Ta chỉ xét trigger D hoạt động ở chế độ đồng bộ.
    Trigger D đồng bộ
    Trigger D đồng bộ theo mức gọi là chốt D (Latch)




    Trigger D đồng bộ theo sườn được gọi là xúc phát sườn (Edge trigged)
    Bảng chuyển trạng thái của D
    Ví dụ 1
    Cho chốt D kích hoạt mức cao. Hãy vẽ tín hiệu ra Q dóng trên cùng trục thời gian với tín hiệu vào D.
    Ví dụ 1 (tiếp)
    Ví dụ 2
    Cho trigger D xúc phát sườn dương. Hãy vẽ tín hiệu ra Q dóng trên cùng trục thời gian với tín hiệu vào D.
    Ví dụ 2 (tiếp)
    c. Trigger JK
    Trigger JK chỉ hoạt động ở chế độ đồng bộ
    Sơ đồ khối:
    Bảng chuyển trạng thái của JK
    J ~ S
    K ~ R
    d. Trigger T
    Trigger T chỉ hoạt động ở chế độ đồng bộ
    Sơ đồ khối:
    Bảng chuyển trạng thái của T
    Nội dung chương 5

    5.1. Khái niệm
    5.2. Mô hình của hệ dãy
    5.3. Các Trigger
    5.4. Một số ứng dụng của hệ dãy
    1. Bộ đếm và chia tần số
    Bộ đếm được dùng để đếm xung
    Bộ đếm được gọi là module n nếu nó có thể đếm được n xung: từ 0 đến n-1
    Có 2 loại bộ đếm:
    Bộ đếm không đồng bộ: không đồng thời đưa tín hiệu đếm vào các đầu vào của các trigger
    Bộ đếm đồng bộ: có xung đếm đồng thời là xung đồng hồ clock đưa vào tất cả các trigger của bộ đếm
    Bộ đếm không đồng bộ module 16
    Đếm từ 0 đến 15 và có 16 trạng thái
    Mã hóa thành 4 bit A,B,C,D tương ứng với q4,q3,q2,q1
    Cần dùng 4 trigger (giả sử dùng trigger JK)
    Bộ đếm không đồng bộ module 16
    Bảng đếm xung:
    Biểu đồ thời gian:








    NX: Bộ đếm này đồng thời cũng là bộ chia tần số
    Bộ đếm không đồng bộ module 16
    Có 10 trạng thái  cần dùng 4 Trigger
    Giả sử dùng Trigger JK có đầu vào CLR (CLEAR: xóa) tích cực ở mức thấp
    Nếu CLR = 0 thì q = 0
    Cứ mỗi khi đếm đến xung thứ 10 thì tất cả các q bị xóa về 0
    Sơ đồ: (các J=K=1)
    Bộ đếm không đồng bộ module 10
    Bộ đếm đồng bộ module 8
    Có 8 trạng thái  cần dùng 3 Trigger
    Giả sử dùng các Trigger JK
    Bảng đếm xung:
    Bộ đếm đồng bộ module 8 (tiếp)
    Bộ đếm lùi không đồng bộ module 8
    Giả sử dùng Trigger JK có đầu vào PR (PRESET: thiết lập trước) tích cực ở mức thấp
    Nếu PR = 0 thì q = 1
    Đầu tiên cho PR = 0 thì q1q2q3 = 111
    Sau đó cho PR = 1, hệ hoạt động bình thường
    Bộ đếm lùi không đồng bộ module 8
    2. Thanh ghi
    Thanh ghi có cấu tạo gồm các trigger nối với nhau
    Chức năng:
    Để lưu trữ tạm thời thông tin
    Dịch chuyển thông tin
    Lưu ý: cả thanh ghi và bộ nhớ đều dùng để lưu trữ thông tin, nhưng thanh ghi có chức năng dịch chuyển thông tin. Do đó, thanh ghi có thể sử dụng làm bộ nhớ, nhưng bộ nhớ không thể làm được thanh ghi.
    Phân loại
    Vào nối tiếp ra nối tiếp

    Vào nối tiếp ra song song

    Vào song song ra nối tiếp


    Vào song song ra song song
    Ví dụ
    Thanh ghi 4 bit vào nối tiếp ra song song dùng Trigger D
    Ví dụ (tiếp)
    Bảng số liệu khảo sát:
    3. Bộ chọn kênh
    MultiPlexor – MUX
    Có nhiều đầu vào tín hiệu và 1 đầu ra
    Chức năng: chọn 1 tín hiệu trong nhiều tín hiệu đầu vào để đưa ra đầu ra
    MUX 2-1
    Sơ đồ khối:



    Tín hiệu chọn:



    Tín hiệu ra:
    MUX 4-1
    Sơ đồ khối:




    Tín hiệu chọn:



    Tín hiệu ra:
    Ví dụ - Thiết kế MUX 2-1
    Bảng thật:
    Ví dụ - Thiết kế MUX 2-1 (tiếp)
    Biểu thức đầu ra S:
    Ví dụ - Thiết kế MUX 2-1 (tiếp)
    Sơ đồ mạch:
    Minh họa
    4. Bộ phân kênh
    DeMultiPlexor – DeMUX
    Có 1 đầu vào tín hiệu và nhiều đầu ra
    Chức năng: đưa tín hiệu từ đầu vào tới 1 trong những đầu ra
    DeMUX 1-2
    Sơ đồ khối:



    Tín hiệu chọn:



    DeMUX 1-4
    Sơ đồ khối:




    Tín hiệu chọn:



    Ví dụ - Thiết kế DeMUX 1-2
    Bảng thật:






    Biểu thức đầu ra:
    5. Các mạch số học
    Bộ cộng
    Bộ trừ
    Bộ so sánh
    a. Bộ cộng
    Chức năng: thực hiện phép cộng giữa 2 số nhị phân.
    Bán tổng (Half-Adder):
    Thực hiện phép cộng giữa 2 bit thấp nhất của phép cộng 2 số nhị phân.
    Sơ đồ khối:
    Bán tổng (tiếp)
    Bảng thật:





    Biểu thức đầu ra phụ thuộc đầu vào:



    Sơ đồ mạch: …
    Minh họa
    Mạch test
    Bộ cộng đầy đủ (Full-Adder)
    Chức năng: thực hiện phép cộng giữa 2 bit bất kỳ của phép cộng 2 số nhị phân.
    Sơ đồ khối:
    ri: bit nhớ đầu vào
    ri+1: bit nhớ đầu ra
    Bộ cộng đầy đủ (tiếp)
    Bảng thật:







    Biểu thức đầu ra phụ thuộc đầu vào:
    Bộ cộng đầy đủ (tiếp)
    Sơ đồ mạch:
    Minh họa
    Mạch test
    Bộ cộng nhiều bit
    Đây là bộ cộng 2 số nhị phân n bit, kết quả nhận được là 1 số nguyên n+1 bit.
    Sơ đồ:
    Minh họa
    Mạch test
    b. Bộ trừ
    Chức năng: thực hiện phép trừ giữa 2 số nhị phân.
    Bán hiệu (Half-Subtractor):
    Dùng để thực hiện phép trừ giữa 2 bit thấp nhất trong phép trừ giữa 2 số nhị phân
    Sơ đồ khối:
    Di: hiệu
    Bi+1: bit mượn
    Bán hiệu (tiếp)
    Bảng thật:





    Biểu thức đầu ra phụ thuộc đầu vào:



    Sơ đồ mạch: …
    Minh họa
    Mạch test
    Bộ trừ đầy đủ (Full-Subtractor)
    Chức năng: dùng để thực hiện phép trừ giữa 2 bit bất kỳ trong phép trừ 2 số nhị phân.
    Sơ đồ khối:
    Bộ trừ
    No_avatar

    lên hướng dẫn bai tập nhìu hơn.vi lý thuyet dã có trong sach

     

    No_avatar
    đúng thế! tôi đồng ý với ý kiến đó
    No_avatar

    sao k co vi du 

     

     
    Gửi ý kiến
    print

    Nhấn Esc để đóng