intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Màn hình quảng cáo ở chế độ văn bản sử dụng ma trận LED 5x7 có điều khiển bằng máy tính, chương 2

Chia sẻ: Nguyen Van Luong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

242
lượt xem
102
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đặc điểm cơ bản của mạch tổ hợp Trong mạch số, mạch tổ hợp là mạch mà trị số ổn đinh của tín hiệu ra ở thời điểm bất kỳ chỉ phụ thuộc vào tổ hợp các giá trị tín hiệu đầu vào ở thời điểm trước đó. Trong mạch tổ hợp, trạng thái mạch điện trước thời điểm xét – trước khi có tín hiệu đầu vào – không ảnh hưởng đến tín hiệu đầu ra. Đặc điểm cấu trúc mạch tổ hợp là được cấu trúc từ các cổng logic. II. Phương pháp biểu diễn và phân tích...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Màn hình quảng cáo ở chế độ văn bản sử dụng ma trận LED 5x7 có điều khiển bằng máy tính, chương 2

  1. Chương 2: m¹ch logic tæ hîp I. §Æc ®iÓm c¬ b¶n cña m¹ch tæ hîp Trong m¹ch sè, m¹ch tæ hîp lµ m¹ch mµ trÞ sè æn ®inh cña tÝn hiÖu ra ë thêi ®iÓm bÊt kú chØ phô thuéc vµo tæ hîp c¸c gi¸ trÞ tÝn hiÖu ®Çu vµo ë thêi ®iÓm tr-íc ®ã. Trong m¹ch tæ hîp, tr¹ng th¸i m¹ch ®iÖn tr-íc thêi ®iÓm xÐt – tr-íc khi cã tÝn hiÖu ®Çu vµo – kh«ng ¶nh h-ëng ®Õn tÝn hiÖu ®Çu ra. §Æc ®iÓm cÊu tróc m¹ch tæ hîp lµ ®-îc cÊu tróc tõ c¸c cæng logic. II. Ph-¬ng ph¸p biÓu diÔn vµ ph©n tÝch chøc n¨ng logic 1. Ph-¬ng ph¸p biÓu diÔn chøc n¨ng logic C¸c ph-¬ng ph¸p th-êng dïng ®Ó biÓu diÔn chøc n¨ng logic cña m¹ch tæ hîp lµ hµm sè logic, b¶ng ch©n lý, s¬ ®å logic, b¶ng Karnaugh, còng cã thÓ biÓu diÔn b»ng ®å thÞ thêi gian d¹ng sãng. §èi víi vi m¹ch cì nhá (SSI) th-êng biÓu diÔn b»ng hµm logic. §èi víi cì võa, th-êng biÓu diÔn b»ng b¶ng ch©n lý, hay lµ b¶ng chøc n¨ng. B¶ng chøc n¨ng dïng h×nh thøc liÖt kª, víi møc logic cao (H) vµ møc logic thÊp (L), ®Ó m« t¶ quan hÖ logic gi÷a tÝn hiÖu ®Çu ra víi tÝn hiÖu ®Çu vµo cña m¹ch ®iÖn ®ang xÐt. ChØ cÇn thay gi¸ trÞ logic cho tr¹ng th¸i trong b¶ng chøc n¨ng th× ta cã b¶ng ch©n lý t-¬ng øng. X1 Z1 X2 Z2 . M¹ch tæ hîp . . . Xn Zm H×nh II.II.1 - S¬ ®å khèi m¹ch tæ hîp
  2. Nh- h×nh II.II.1 cho thÊy, th-êng cã nhiÒu tÝn hiÖu ®Çu vµo vµ nhiÒu tÝn hiÖu ®Çu ra. Mét c¸ch tæng qu¸t, hµm logic cña tÝn hiÖu ®Çu ra cã thÓ viÕt d-íi d¹ng: Z1= f1(x1, x2, …, xn) Z2= f2(x1, x2, …, xn) … Zm= fm(x1, x2, …, xn) Còng cã thÓ viÕt d-íi d¹ng ®¹i l-îng vect¬ nh- sau: Z= F(X) 2. Ph-¬ng ph¸p ph©n tÝch chøc n¨ng logic C¸c b-íc ph©n tÝch, b¾t ®Çu tõ s¬ ®å m¹ch logic ®· cho, ®Ó cuèi cïng t×m ra hµm logic hoÆc b¶ng ch©n lý. + ViÕt biÓu thøc: tuÇn tù tõ ®Çu vµo ®Õn ®Çu ra ( hoÆc còng cã thÓ ng-îc l¹i), viÕt ra biÓu thøc hµm logic cña tÝn hiÖu ®Çu ra. + Rót gän: khi cÇn thiÕt th× rót gän ®Õn tèi thiÓu biÓu thøc ë trªn b»ng ph-¬ng ph¸p ®¹i sè hay ph-¬ng ph¸p h×nh vÏ. + VÏ b¶ng sù thËt: khi cÇn thiÕt th× t×m ra b¶ng sù thËt b»ng c¸ch tiÕn hµnh tÝnh to¸n c¸c gi¸ trÞ hµm logic tÝn hiÖu ®Çu ra t-¬ng øng víi tæ hîp cã thÓ cña c¸c gi¸ trÞ tÝn hiÖu ®Çu vµo. III. Ph-¬ng ph¸p thiÕt kÕ logic m¹ch tæ hîp Ph-¬ng ph¸p thiÕt kÕ logic lµ c¸c b-íc c¬ b¶n t×m ra s¬ ®å m¹ch ®iÖn logic tõ yªu cÇu vµ nhiÖm logic ®· cho. B¶ng Tèi thiÓu Karnaugh ho¸ VÊn ®Ò B¶ng BiÓu thøc S¬ ®å logic thùc ch©n lý tèi thiÓu logic BiÓu thøc Tèi thiÓu logic ho¸ H×nh II.III.1 – C¸c b-íc thiÕt kÕ m¹ch logic tæ hîp
  3. H×nh II.III.1 lµ qu¸ tr×nh thiÕt kÕ nãi chung cña m¹ch tæ hîp, trong ®ã bao gåm bèn b-íc chÝnh: 1. Ph©n tÝch yªu cÇu: Yªu cÇu nhiÖm vô cña vÊn ®Ò logic thùc cã thÓ lµ mét ®o¹n v¨n, còng cã thÓ lµ bµi to¸n logic cô thÓ. NhiÖm vô ph©n tÝch lµ x¸c ®Þnh c¸i nµo lµ biÕn sè ®Çu vµo, c¸i nµo lµ hµm sè ®Çu ra vµ mèi quan hÖ logic gi÷a chóng víi nhau. Muèn ph©n tÝch ®óng th× ph¶i t×m hiÓu xem xÐt mét c¸ch s©u s¾c yªu cÇu thiÕt kÕ, ®ã lµ mét viÖc khã nh-ng quan träng trong vÊn ®Ò thiÕt kÕ. 2. VÏ b¶ng ch©n lý: Nãi chung, ®Çu tiªn chóng ta liÖt kª thµnh b¶ng vÒ quan hÖ t-¬ng øng nhau gi÷a tr¹ng th¸i tÝn hiÖu ®Çu vµo víi tr¹ng th¸i hµm sè ®Çu ra. §ã lµ b¶ng kª yªu cÇu chøc n¨ng logic. gäi t¾t lµ b¶ng chøc n¨ng. TiÕp theo, ta thay gi¸ trÞ logic cho tr¹ng th¸i, tøc lµ dïng c¸c sè 0 vµ 1 biÓu diÔn c¸c tr¹ng th¸i t-¬ng øng cña ®Çu vµo vµ ®Çu ra. KÕt qu¶, ta cã b¶ng gi¸ trÞ thøc logic, gäi t¾t lµ b¶ng ch©n lý. §ã chÝnh lµ h×nh thøc ®¹i sè cña yªu cÇu thiÕt kÕ. CÊn l-u ý r»ng tõ mét b¶ng chøc n¨ng cã thÓ ®-îc b¶ng sù thËt kh¸c nhau nÕu thay gi¸ trÞ logic kh¸c nhau (tøc lµ quan hÖ logic gi÷a ®Çu ra víi ®Çu vµo còng phô thuéc viÖc thay gi¸ trÞ). 3. TiÕn hµnh tèi thiÓu ho¸: NÕu biÕn sè Ýt (d-íi 6 biÕn), th× th-ên dïng ph-¬ng ph¸p b¶ng Karnaugh. Cßn nÕu biÕn sè t-¬ng ®èi nhiÒu th× dïng ph-¬ng ph¸p ®¹i sè. Ph-¬ng ph¸p Karnaugh: ViÖc s¾p xÕp c¸c biÕn trªn b¶ng mintec sao cho c¸c « ®øng c¹nh nhau ®-îc biÓu diÔn b»ng bé gi¸ trÞ chØ c¸ch nhau 1 bit. C¬ së cña ph-¬ng ph¸p Karnaugh dùa trªn tÝnh chÊt nuèt cña hµm sè logic, nghÜa lµ: A. B + A. B = A( B + B ) = A. 1 = A
  4. m¹ch ®Õm I. §¹i c-¬ng vÒ m¹ch ®Õm M¹ch ®Õm (hay ®Çy ®ñ h¬n lµ m¹ch ®Õm xung) lµ mét hÖ logic d·y ®-îc t¹o thµnh tõ sù kÕt hîp cña c¸c Flip – Flop. M¹ch cã mét ®Çu vµo cho xung ®Õm vµ nhiÒu ®Çu ra. Nh÷ng ®Çu ra th-êng lµ c¸c ®Çu ra Q cña c¸c FF. V× Q chØ cã thÓ cã hai tr¹ng th¸i lµ 1 vµ 0 cho nªn sù s¾p xÕp c¸c ®Çu ra nµy cho phÐp ta biÓu diÔn kÕt qu¶ d-íi d¹ng mét sè hÖ hai cã sè bit b»ng sè FF dïng trong m¹ch ®Õm. QA QB QC QD Xung ®Õm A B C D H×nh III.I.1 – D¹ng tæng qu¸t cña m¹ch ®Õm dïng bèn FF Trªn h×nh III.II.1 lµ d¹ng tæng qu¸t cña mét m¹ch ®Õm dïng bèn FF. Mçi lÇn cã xung nhÞp ®-a vµo, c¸c FF sÏ ®æi tr¹ng th¸i cho nh÷ng sè hÖ 2 kh¸c nhau, nh-: 1101 (QA=1, QB= 0, QC= 1, QD= 1), 0110, 1000, v.v… §iÒu kiÖn c¬ b¶n ®Ó mét m¹ch ®-îc gäi lµ m¹ch ®Õm lµ nã cã c¸c tr¹ng th¸i kh¸c nhau mçi khi cã xung nhÞp vµo. Ta thÊy r»ng m¹ch nh- h×nh trªn lµ tho¶ m·n ®-îc ®iÒu kiÖn nµy. Nh-ng v× sè FF x¸c ®Þnh nªn sè tr¹ng th¸i kh¸c nhau tèi ®a cña m¹ch bÞ giíi h¹n, nãi c¸ch kh¸c, sè xung ®Õm ®-îc bÞ giíi h¹n. Sè xung tèi ®a ®Õm ®-îc gäi lµ dung l-îng cña m¹ch ®Õm. NÕu cø tiÕp tôc kÝch xung khi ®· tíi giíi h¹n th× m¹ch sÏ trë vÒ
  5. tr¹ng th¸i ban ®Çu (ch¼ng h¹n lµ: 0000), tøc lµ m¹ch cã tÝnh chÊt tuÇn hoµn. Cã nhiÒu ph-¬ng ph¸p kÕt hîp c¸c FF cho nªn cã rÊt nhiÒu lo¹i m¹ch ®Õm. Tuy nhiªn chóng ta cã thÓ s¾p xÕp chóng vµo ba lo¹i m¹ch chÝnh lµ: m¹ch ®Õm hÖ 2, m¹ch ®Õm BCD, m¹ch ®Õm modul M. + M¹ch ®Õm hÖ 2: lµ lo¹i m¹ch ®Õm trong ®ã c¸c tr¹ng th¸i cña m¹ch ®-îc tr×nh bµy d-íi d¹ng sè hÖ 2 tù nhiªn. Mét m¹ch ®Õm hÖ 2 sö dông n FF sÏ cã dung l-îng ®Õm lµ 2n. + M¹ch ®Õm BCD: th-êng dïng 4 FF, nh-ng chØ cho 10 tr¹ng th¸i kh¸c nhau ®Ó biÓu diÔn c¸c sè hÖ 10 tõ 0 ®Õn 9. Tr¹ng th¸i cña m¹ch ®-îc tr×nh bµy d-íi d¹ng m· BCD nh- BCD 8421 hoÆc BCD 2421, v.v… + M¹ch ®Õm modul M: cã dung l-îng lµ M víi M lµ sè nguyªn d-¬ng bÊt kú. V× thÕ m¹ch ®Õm lo¹i nµy cã rÊt nhiÒu d¹ng kh¸c nhau. M¹ch th-êng dïng cæng logic víi FF vµ c¸c kiÓu håi tiÕp ®Æc biÖt ®Ó cã thÓ tr×nh bµy kÕt qu¶ d-íi d¹ng sè hÖ 2 hay d-íi d¹ng m· nµo ®ã. VÒ chøc n¨ng cña m¹ch ®Õm, ng-êi ta ph©n biÖt: + C¸c m¹ch ®Õm lªn (Up Counter), hay cßn gäi lµ m¹ch ®Õm céng, m¹ch ®Õm thuËn. + C¸c m¹ch ®Õm xuèng (Down Counter), hay cßn gäi lµ m¹ch ®Õm trõ, m¹ch ®Õm ng-îc. + C¸c m¹ch ®Õm lªn – xuèng (Up – Down Counter), hay cßn gäi lµ m¹ch ®Õm hçn hîp, m¹ch ®Õm thuËn nghÞch. + C¸c m¹ch ®Õm vßng (Ring Counter) VÒ ph-¬ng ph¸p ®-a xung nhÞp vµo m¹ch ®Õm, ng-êi ta ph©n ra: + Ph-¬ng ph¸p ®ång bé: trong ph-¬ng ph¸p nµy, xung nhÞp ®-îc ®-a ®Õn c¸c FF cïng mét lóc. + Ph-¬ng ph¸p kh«ng ®ång bé: trong ph-¬ng ph¸p nµy, xung nhÞp chØ ®-a ®Õn mét FF, råi c¸c FF tù kÝch lÉn nhau.
  6. Mét tham sè quan träng cña m¹ch ®Õm lµ tèc ®é t¸c ®éng cña m¹ch ®Õm. Tèc ®é nµy ®-îc x¸c ®Þnh th«ng qua hai tham sè kh¸c lµ: + TÇn sè cùc ®¹i cña d·y xung mµ bé ®Õm cã thÓ ®Õm ®-îc. + Kho¶ng thêi gian thiÕt lËp cña m¹ch ®Õm tøc lµ kho¶ng thêi gian tõ khi ®-a xung ®Õm vµo m¹ch cho ®Õn khi thiÕt lËp xong tr¹ng th¸i trong cña bé ®Õm t-¬ng øng víi xung ®Çu vµo. C¸c FF th-êng dïng trong m¹ch ®Õm lµ lo¹i RST vµ JK d-íi d¹ng bé phËn rêi hay d¹ng tÝch hîp. Nh- trªn ta ®· biÕt lµ cã nhiÒu lo¹i bé ®Õm, nh-ng ë ®©y ta chØ xÐt ®Õn bé ®Õm hÖ 2.
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2