[Điện Tử] Hệ Thống Đếm Cơ Số, Đại Số Boole phần 5
lượt xem 3
download
Cụ thể, các phép toán trên tập hợp được quan tâm là phép giao, phép hợp, phép bù; và các phép toán logic là Và, Hoặc, Không.
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: [Điện Tử] Hệ Thống Đếm Cơ Số, Đại Số Boole phần 5
- Baìi giaíng Kyî Thuáût Säú Trang 58 3.2.3. Caïc thäng säú kyî thuáût cuía cäøng logic 3.2.3.1. Cäng suáút tiãu taïn Ptt Mäüt pháön tæí logic khi laìm viãûc phaíi traíi qua caïc giai âoaûn sau: - ÅÍ traûng thaïi tàõt. - Chuyãøn tæì traûng thaïi tàõt sang traûng thaïi dáùn. - ÅÍ traûng thaïi dáùn. - Chuyãøn tæì traûng thaïi dáùn sang tàõt. ÅÍ mäùi giai âoaûn, pháön tæí logic âãöu tiãu thuû åí nguäön mäüt cäng suáút. a. Âäúi våïi caïc pháön tæí logic hoü TTL: tiãu thuû cäng suáút cuía nguäön chuí yãúu khi åí traûng thaïi ténh (âang dáùn hoàûc âang tàõt). - Nãúu goüi Po laì cäng suáút tiãu thuû æïng våïi ngoî ra cuía pháön tæí logic täön taûi åí mæïc logic 0. - Nãúu goüi P1 laì cäng suáút tiãu thuû æïng våïi ngoî ra cuía pháön tæí logic täön taûi åí mæïc logic 1. - Goüi P laì cäng suáút tiãu taïn trung bçnh thç: P 0 + P1 P= 2 Âäúi våïi caí IC ngæåìi ta tênh nhæ sau: - Goüi ICL doìng do nguäön cung cáúp khi ngoî ra åí mæïc logic 0. - Goüi ICH doìng do nguäön cung cáúp khi ngoî ra åí mæïc logic 1. I CL + I CH IC = - Goüi IC laì doìng trung bçnh thç : 2 Ptt = I C .VCC Thç cäng suáút tiãu taïn cho caí IC : b. Âäúi våïi hoü CMOS: chè tiãu thuû cäng suáút chuí yãúu trong traûng thaïi âäüng (trong thåìi gian chuyãùn maûch). Cäng suáút tiãu taïn: Ptt = C L . f .VDD CL :âiãûn dung taíi 2 Táön säú hoaût âäüng (táön säú chuyãøn maûch) caìng låïn cäng suáút tiãu taïn caìng tàng. 3.2.3.2. Fanout Laì hãû säú màõc maûch åí ngoî ra hay coìn goüi laì khaí nàng taíi cuía Hçnh 3.41. Khaïi niãûm vãö Fanout mäüt pháön tæí logic.
- Chæång 3. Caïc pháön tæí logic cå baín Trang 59 Goüi N laì Fanout cuía mäüt pháön tæí logic, thç noï âæåüc âënh nghéa nhæ sau: Säú ngoî vaìo logic cæûc âaûi âæåüc näúi âãún mäüt ngoî ra cuía pháön tæí logic cuìng hoü maì maûch váùn hoaût âäüng bçnh thæåìng (hçnh 3.41). VCC . Xeït vê duû âäúi våïi hoü DTL: (Hçnh 3.42) R3 R3 R1 D1 - y=1: maûch hoaût âäüng bçnh thæåìng. D1 D3 D4 x1 - y=0: BJT dáùn baîo hoìa, doìng baîo Q D2 x2 R2 hoìa gäöm hai thaình pháön: IC S = IR3 + N I1 . Hçnh 3.42 (våïi N laì säú pháön tæí taíi màõc åí ngoî ra) Màût khaïc: IB=IR1-IR2= const, maì Ics tàng lãn do coï doìng gheïp âäø vaìo ⇒ âiãöu kiãûn dáùn baîo hoìa khäng thoía maîn ⇒ BJT ra khoíi chãú âäü dáùn baîo hoìa vaì âi vaìo chãú âäü khuãúch âaûi, luïc âoï VY tàng lãn nãn ngoî ra khäng coìn âaím baío åí mæïc logic 0 næîa. Váûy, âiãöu kiãûn âãø maûch hoaût âäüng bçnh thæåìng laì: β min I B − I R 3 ⇒ N< β min IB IR3 + N I1 < (*) I1 N: säú låïn nháút thoía maîn âiãöu kiãûn (*) âæåüc goüi laì Fanout cuía pháön tæí logic DTL. 3.2.3.3. Fanin (Hãû säú màõc maûch ngoî vaìo) Goüi M laì Fanin cuía 1 pháön tæí logic thç M âæåüc âënh nghéa nhæ sau: Âoï chênh laì säú ngoî vaìo logic cæûc âaûi cuía mäüt pháön tæí logic. Âäúi våïi caïc pháön tæí logic thæûc hiãûn chæïc nàng cäüng logic, thç säú læåüng M låïn nháút laì 4 ngoî vaìo. Âäúi våïi caïc pháön tæí logic thæûc hiãûn chæïc nàng nhán logic, thç säú læåüng M låïn nháút laì 6 ngoî vaìo. Âäúi våïi hoü logic CMOS thç coï M nhiãöu hån nhæng cuîng khäng quaï 8 ngoî vaìo. 3.2.3.4. Âäü chäúng nhiãùu Âäü äøn âënh nhiãùu laì tiãu chuáøn âaïnh giaï âäü nhaûy cuía maûch logic âäúi våïi taûp ám xung trãn âáöu vaìo.
- Baìi giaíng Kyî Thuáût Säú Trang 60 Âäü äøn âënh nhiãùu (ténh) laì giaï trë âiãûn aïp nhiãùu täúi âa trãn âáöu vaìo khäng laìm thay âäøi traûng thaïi logic cuía maûch, coìn goüi laì mæïc äøn âënh nhiãùu. 3.2.3.5. Trãø truyãön âaût Trãù truyãön âaût laì khoaíng thåìi gian âãø âáöu ra cuía maûch coï âaïp æïng âäúi våïi sæû thay âäøi mæïc logic cuía âáöu vaìo. Trãù truyãön âaût laì tiãu chuáøn âãø âaïnh giaï täúc âäü laìm viãûc cuía maûch. Täúc âäü laìm viãûc cuía maûch tæång æïng våïi táön säú maì maûch váùn coìn hoaût âäüng âuïng. Nhæ váûy, trãù truyãön âaût caìng nhoí caìng täút hay täúc âäü laìm viãûc caìng låïn caìng täút. Âäúi våïi háöu hãút caïc vi maûch säú hiãûn nay, trãù truyãön âaût laì ráút nhoí, cåî vaìi nano giáy (ns). Mäüt vaìi loaûi maûch logic coï thåìi gian trãù låïn cåî vaìi tràm nano giáy. Khi màõc liãn tiãúp nhiãöu maûch logic thç trãù truyãön âaût cuía toaìn maûch seî bàòng täøng caïc trãù truyãön âaût cuía mäùi táöng.
- Chæång 3. Caïc pháön tæí logic cå baín Trang 61 3.3. FLIP – FLOP (FF) 3.3.1. Khaïi niãûm Âáy laì maûch dao âäüng âa haìi hai traûng thaïi bãön, âæåüc xáy dæûng trãn cå såí caïc cäøng logic vaì hoaût âäüng theo mäüt baíng traûng thaïi cho træåïc. 3.3.2. Phán loaûi Coï hai caïch phán loaûi: - Phán loaûi theo tên hiãûu âiãöu khiãøn. - Phán loaûi theo chæïc nàng. 3.3.2.1. Phán loaûi FF theo tên hiãûu âiãöu khiãøn Gäöm coï hai loaûi: - Khäng coï tên hiãûu âiãöìu khiãøn (coìn goüi laì khäng âäöng bäü). - Coï tên hiãûu âiãöìu khiãøn (coìn goüi laì âäöng bäü). a. FF khäng âäöng bäü Daûng 1: RSFF khäng âäöng bäü duìng cäøng NOR (så âäö hçnh 3.43) S R Q Q R 1 Q0 0 0 0 1 0 1 0 1 Q S 1 1 X 2 Hçnh 3.43. RSFF khäng âäöng bäü sæí duûng cäøng NOR vaì baíng traûng thaïi Dæûa vaìo baíng chán trë cuía cäøng NOR, ta coï: - S = 0, R = 1 ⇒ Q = 0, häöi tiãúp vãö cäøng NOR 2 nãn cäøng NOR 2 coï hai ngoî vaìo bàòng 0 ⇒ Q = 1. - S = 1, R = 0 ⇒ Q = 0, häöi tiãúp vãö cäøng NOR 1 nãn cäøng NOR 1 coï hai ngoî vaìo bàòng 0 ⇒ Q = 1 - Giaí sæí ban âáöu: S = 0, R = 1 ⇒ Q = 0 vaì Q = 1. Nãúu tên hiãûu ngoî vaìo thay âäøi thaình: S = 0, R = 0 ta coï: + S = 0 vaì Q = 0 ⇒ Q = 1 + R = 0 vaì Q = 1 ⇒ Q = 0 ⇒ RSFF giæî nguyãn traûng thaïi cuî.
- Baìi giaíng Kyî Thuáût Säú Trang 62 - Giaí sæí ban âáöu: S = 1, R = 0 ⇒ Q = 1 vaì Q = 0 Nãúu tên hiãûu ngoî vaìo thay âäøi thaình: S = 0, R = 0 ta coï: + R = 0 vaì Q = 0 ⇒ Q = 1 + S = 0 vaì Q = 1 ⇒ Q = 0 ⇒ RSFF giæî nguyãn traûng thaïi cuî. Daûng 2: RSFF khäng âäöng bäü duìng cäøng NAND (så âäö hçnh 3.44) Q S R Q 1 S 0 0 X 0 1 1 1 0 0 Q R 2 Q0 1 1 Hçnh 3.44. RSFF khäng âäöng bäü sæí duûng cäøng NAND vaì baíng traûng thaïi Dæûa vaìo baíng chán trë cuía cäøng NAND: ⎧0 ∀x i = 1 y=⎨ ⎩1 ∃x i = 0 Ta coï: - S = 0, R = 1 ⇒ Q = 1 häöi tiãúp vãö cäøng NAND 2 nãn cäøng NAND 2 coï hai ngoî vaìo bàòng 1 váûy Q = 0. - S = 0, R = 1 ⇒ Q = 1 häöi tiãúp vãö cäøng NAND 1 nãn cäøng NAND 1 coï hai ngoî vaìo bàòng 1 váûy Q = 0. - S = R = 0 ⇒ Q = Q = 1 âáy laì traûng thaïi cáúm. - S = R = 1: Giaí sæí traûng thaïi træåïc âoï coï Q = 1, Q = 0 ⇒ häöi tiãúp vãö cäøng NAND 1 nãn cäøng NAND 1 coï mäüt ngoî vaìo bàòng 0 váûy Q = 1 ⇒ RSFF giæî nguyãn traûng thaïi cuî. Nhæ váûy goüi laì FF khäng âäöng bäü båíi vç chè cáön mäüt trong hai ngoî vaìo S hay R thay âäøi thç ngoî ra cuîng thay âäøi theo. Vãö màût kê hiãûu, caïc RSFF khäng âäöng bäü âæåüc kyï hiãûu nhæ sau:
- Chæång 3. Caïc pháön tæí logic cå baín Trang 63 R Q S Q S R a) b) Hçnh 3.45. Kyï hiãûu caïc FF khäng âäöng bäü a.R,S taïc âäüng mæïc 1 - b.R,S taïc âäüng mæïc 0 b. FF âäöng bäü Xeït så âäö RSFF âäöng bäü våïi så âäö maûch, kyï hiãûu vaì baíng traûng thaïi hoaût âäüng nhæ hçnh veî: S Q 3 1 S Q S Ck Ck Q R Q R 2 R 4 Hçnh 3.46. RSFF âäöng bäü: Så âäö logic vaì kyï hiãûu S R Ck Q X X 0 Q 0 0 1 Q 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 X Trong âoï: Ck laì tên hiãûu âiãöu khiãøn âäöng bäü hay tên hiãûu âäöng häö (Clock). Khaío saït hoaût âäüng cuía maûch: - Ck = 0: cäøng NAND 3 vaì 4 khoïa khäng cho dæî liãûu âæa vaìo. Vç cäøng NAND 3 vaì 4 âãöu coï êt nháút mäüt ngoî vaìo Ck = 0 ⇒ S = R = 1 ⇒ Q = Q0 (FF giæî nguyãn traûng thaïi cuî). - Ck = 1: cäøng NAND 3 vaì 4 måí. Ngoî ra Q seî thay âäøi tuìy thuäüc vaìo traûng thaïi cuía S vaì R.
- Baìi giaíng Kyî Thuáût Säú Trang 64 + S = 0, R = 0 ⇒ S = R =1 ⇒Q = Q0 (giæî nguyãn traûng thaïi cuî). + S = 0, R = 1 ⇒ S = 1, R = 0 ⇒ Q = 0 + S = 1, R = 0 ⇒ S = 0, R = 1 ⇒ Q = 1 + S = R = 1 ⇒ S = R = 0 ⇒ Q = X (traûng thaïi cáúm). Trong træåìng håüp naìy Ck taïc âäüng mæïc 1. Trong træåìng håüp Ck taïc âäüng mæïc 0 thç ta màõc thãm cäøng âaío nhæ sau (hçnh 3.47): S Q 3 S 1 Q S Ck Ck R Q Q R 2 R 4 Hçnh 3.47 Nhæ váûy, tuìy thuäüc vaìo mæïc têch cæûc cuía tên hiãûu âäöng bäü Ck, chuïng ta coï caïc loaûi tên hiãûu âiãöu khiãøn: - Ck âiãöu khiãøn theo mæïc 1. - Ck âiãöu khiãøn theo mæïc 0. - Ck âiãöu khiãøn theo sæåìn lãn (sæåìn træåïc). - Ck âiãöu khiãøn theo sæåìn xuäúng (sæåìn sau). a.Mæïc 1 b.Mæïc 0 c.Sæåìn lãn d.Sæåìn xuäúng Hçnh 3.48. Caïc tên hiãûu âiãöu khiãøn Ck khaïc nhau Xeït FF coï Ck âiãöu khiãøn theo sæåìn lãn (sæåìn træåïc): Sæåìn lãn vaì mæïc logic 1 coï mäúi quan hãû våïi nhau, vç váûy maûch taûo sæåìn lãn laì maûch caíi tiãún cuía maûch taïc âäüng theo mæïc logic 1. Sæåìn lãn thæûc cháút laì mäüt xung dæång coï thåìi gian täön taûi ráút ngàõn. Âãø caíi tiãún caïc FF taïc âäüng theo mæïc logic 1 thaình FF taïc âäüng theo sæåìn lãn ta màõc vaìo træåïc FF âoï mäüt maûch taûo sæåìn lãn nhæ hçnh 3.49.
- Chæång 3. Caïc pháön tæí logic cå baín Trang 65 ÅÍ maûch taûo sæåìn ngæåìi ta låüi duûng thåìi gian trãù cuía tên hiãûu khi âi qua pháön tæí logic. Âäúi våïi maûch taûo sæåìn ngæåìi ta låüi duûng thåìi gian trãù cuía tên hiãûu khi âi qua cäøng NOT. Ck S Ck Maûch t taûo sæåìn R 0 Xung sau khi qua t maûch taûo sæåìn lãn 0 Hçnh 3.49. Så âäö khäúi FF taïc âäüng theo sæåìn vaì daûng soïng Xeït så âäö maûch taûo sæåìn lãn vaì daûng soïng nhæ hçnh 3.50 : Maûch taûo sæåìn lãn gäöm mäüt cäøng AND 2 ngoî vaìo vaì mäüt cäøng NOT. Tên hiãûu x1 tæì cäøng NOT âæåüc âæa âãún cäøng AND cuìng våïi tên hiãûu x2 âi træûc tiãúp (x2 = Ck). Do tênh cháút trãù cuía tên hiãûu Ck khi âi qua cäøng NOT nãn x1 bë trãù mäüt khoaíng thåìi gian, vç váûy tên hiãûu ngoî ra cuía cäøng AND coï daûng mäüt xung dæång ráút heûp våïi thåìi gian täön taûi chênh bàòng thåìi gian trãù (trãù truyãön âaût) cuía cäøng NOT. Xung dæång heûp naìy âæåüc âæa âãún ngoî vaìo âäöng bäü cuía FF âiãöu khiãøn theo mæïc logic 1. Taûi caïc thåìi âiãøm coï sæåìn lãn cuía tên hiãûu xung nhëp Ck seî xuáút hiãûn mäüt xung dæång taïc âäüng vaìo ngoî vaìo âäöng bäü cuía FF âiãöu khiãøn ngoî ra Q thay âäøi traûng thaïi theo caïc ngoî vaìo. Så âäö maûch FF coï tên hiãûu Ck âiãöu khiãøn theo sæåìn lãn nhæ hçnh 3.51. Ck t Ck x1 y 0 x2 x2 t 0 x1 S t Ck 0 y R t Hçnh 3.50 0
- Baìi giaíng Kyî Thuáût Säú Trang 66 Xeït FF coï Ck âiãöu khiãøn theo sæåìn xuäúng (sæåìn sau): Maûch taûo sæåìn xuäúng laì maûch caíi tiãún taïc âäüng mæïc logic 0. Så âäö maûch vaì daûng soïng nhæ sau (Hçnh 3.52): b) Ck a) Ck x1 t y 0 x2 x2 t 0 x1 Hçnh 3.52. Maûch taûo sæåìn xuäúng a. Så âäö maûch t b. Daûng soïng 0 y S Q t 3 0 1 S C y Q R 2 R 4 Hçnh 3.51. FF coï tên hiãûu Ck âiãöu khiãøn theo sæåìn lãn Trãn hçnh 3.53 laì kyï hiãûu trãn så âäö maûch vaì så âäö thæûc hiãûn Flip- Flop taïc âäüng theo sæåìn xuäúng. S Q a) 3 1 S Ck y Q R 2 4 R b) S Q Hçnh 3.53 a. Så âäö maûch thæûc hiãûn. Ck b. Kyï hiãûu trãn så âäö. R Q
- Chæång 3. Caïc pháön tæí logic cå baín Trang 67 YÏ nghéa cuía tên hiãûu âäöng bäü Ck: Âäúi våïi caïc FF âäöng bäü, caïc ngoî ra chè thay âäøi traûng thaïi theo ngoî vaìo DATA khi xung Ck täön taûi mæïc 1 (âäúi våïi FF taïc âäüng mæïc 1), hoàûc xung Ck täön taûi mæïc 0 (âäúi våïi FF taïc âäüng mæïc 0), hoàûc xung Ck åí sæåìn lãn (âäúi våïi FF taïc âäüng sæåìn lãn), xung Ck åí sæåìn xuäúng (âäúi våïi FF taïc âäüng sæåìn xuäúng), coìn táút caí caïc træåìng håüp khaïc cuía Ck thç ngoî ra khäng thay âäøi traûng thaïi theo caïc ngoî vaìo màûc duì luïc âoï caïc ngoî vaìo coï thay âäøi traûng thaïi. Phæång phaïp âiãöu khiãøn theo kiãøu chuí tåï (Master - Slaver): Âäúi våïi phæång phaïp naìy khi xung Ck täön tai mæïc logic 1 dæî liãûu seî û âæåüc nháûp vaìo FF, coìn khi Ck täön taûi mæïc logic 0 thç dæî liãûu chæïa trong FF âæåüc xuáút ra ngoaìi. Vãö màût cáúu taûo bãn trong gäöm 2 FF: mäüt FF thæûc hiãûn chæïc nàng chuí (Master) vaì mäüt FF thæûc hiãûn chæïc nàng tåï (Slaver). Hoaût âäüng cuía FF âiãöu khiãøn theo kiãøu chuí/tåï: (hçnh 3.54) + Ck = 1: FF2 måí, dæî liãûu âæåüc nháûp vaìo FF2. Qua cäøng âaío Ck = 0 ⇒ FF1 khoïa nãn giæî nguyãn traûng thaïi cuî træåïc âoï. + Ck = 0: FF2 khoïa nãn giæî nguyãn traûng thaïi cuî træåïc âoï. Qua cäøng âaío Ck = 1 ⇒ FF1 måí, dæî liãûu âæåüc xuáút ra ngoaìi. Chuï yï: Tên hiãûu Ck coï thãø âæåüc taûo ra tæì maûch dao âäüng âa haìi khäng traûng thaïi bãön. 7 S 5 3 1 Q Ck Q 2 4 6 8 FF1 R FF2 Hçnh 3.54. Âiãöu khiãøn theo kiãøu chuí/tåï
- Baìi giaíng Kyî Thuáût Säú Trang 68 3.3.2.2. Phán loaûi FF theo chæïc nàng a. RSFF Âoï laì FF coï caïc ngoî vaìo vaì ngoî ra kyï hiãûu nhæ hçnh veî. S Q Trong âoï: Ck R - S, R : caïc ngoî vaìo dæî liãûu. Q - Q, Q : caïc ngoî ra. Hçnh 3.55. Kyï hiãûu RSFF - Ck : tên hiãûu xung âäöng bä ü Goüi Sn vaì Rn laì traûng thaïi cuía ngoî vaìo DATA åí xung Ck thæï n. Goüi Qn , Qn+1 laì traûng thaïi cuía ngoî ra Q åí xung Ck thæï n vaì thæï (n+1). Luïc âoï ta coï baíng traûng thaïi mä taí hoaût âäüng cuía RSFF: Sn Rn Qn+1 Qn 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 X Chuïng ta læu yï ràòng traûng thaïi khi caí 2 ngoî vaìo S = R = 1 luïc âoï caí 2 ngoî ra coï cuìng mæïc logic, âáy laì traûng thaïi cáúm cuía RSFF (thæåìng âæåüc kyï hiãûu X). Tiãúp theo chuïng ta seî âi xáy dæûng baíng âáöu vaìo kêch cuía RSFF. Baíng âáöu vaìo kêch gäöm 2 pháön, pháön bãn traïi liãût kã ra caïc yãu cáöu cáön chuyãøn âäøi cuía FF, vaì pháön bãn phaíi laì caïc âiãöu kiãûn tên hiãûu âáöu vaìo kêch cáön âaím baío âãø âaût âæåüc caïc sæû chuyãøn âäøi áúy. Nãúu caïc âiãöu kiãûn âáöu vaìo âæåüc âaím baío thç FF seî chuyãøn âäøi theo âuïng yãu cáöu. Thæûc cháút baíng âáöu vaìo kêch cuía FF laì sæû khai triãøn baíng traûng thaïi cuía FF. Ta viãút laûi baíng traûng thaïi cuía RSFF åí daûng khai triãøn nhæ sau:
- Chæång 3. Caïc pháön tæí logic cå baín Trang 69 Sn Rn Qn Qn+1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 X 1 1 1 X Trong baíng naìy, tên hiãûu ngoî ra åí traûng thaïi tiãúp theo (Qn+1) seî phuû thuäüc vaìo tên hiãûu caïc ngoî vaìo data (S, R) vaì tên hiãûu ngoî åí ra traûng thaïi hiãûn taûi (Qn). Tæì baíng khai triãøn trãn ta xáy dæûng âæåüc baíng âáöu vaìo kêch cho RSFF: Qn Qn+1 Sn Rn 0 0 0 X 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 X 0 Cuîïng tæì baíng traûng thaïi khai triãøn ta coï thãø tçm âæåüc phæång trçnh logic cuía RSFF bàòng caïch láûp så âäö Karnaugh nhæ sau: Qn+1 n n SR 00 01 11 10 Qn 0 00X1 1 10X1 Tæì baíng Karnaugh naìy ta coï phæång trçnh logic cuía RSFF: Qn + 1 = Sn + RnQn Vç âiãöu kiãûn cuía RSFF laì S.R= 0 nãn ta coï phæång trçnh logic cuía RSFF âæåüc viãút âáöy âuí nhæ sau:
- Baìi giaíng Kyî Thuáût Säú Trang 70 Qn + 1 = Sn + RnQn SR=0 Daûng soïng minh hoüa hoaût âäüng cuía RSFF trãn hçnh 3.56: Ck 1 t 3 2 4 5 0 S t 0 R t 0 Q t 0 Hçnh 3.56. Âäö thë thåìi gian daûng soïng RSFF b. TFF Âoï laì FF coï ngoî vaìo vaì ngoî ra kyï hiãûu vaì baíng traûng thaïi hoaût âäüng nhæ hçnh veî (hçnh 3.57): Tn Qn+1 T Q Qn 0 Ck Qn 1 Q Hçnh 3.57. Kyï hiãûu TFF vaì baíng traûng thaïi hoaût âäüng Trong âoï: - T: ngoî vaìo dæî liãûu - Q, Q : caïc ngoî ra - Ck: tên hiãûu xung âäöng bäü. Goüi Tn laì traûng thaïi cuía ngoî vaìo DATA T åí xung Ck thæï n. Goüi Qn , Qn+1 laì traûng thaïi cuía ngoî ra åí xung Ck thæï n vaì (n+1).
- Chæång 3. Caïc pháön tæí logic cå baín Trang 71 Luïc âoï ta coï baíng traûng thaïi hoaût âäüng khai triãøn cuía TFF. Tæì baíng traûng thaïi naìy ta coï nháûn xeït: + Khi T=0: mäùi khi coï xung Ck taïc âäüng ngoî ra Q duy trç traûng thaïi cuî træåïc âoï. + Khi T=1: mäùi khi coï xung Ck taïc âäüng ngoî ra Q âaío traûng thaïi. Tn Qn Qn+1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 Tæì baíng traûng thaïi khai triãøn cuía TFF ta tçm âæåüc baíng âáöu vaìo kêch cuía TFF nhæ sau: Qn Qn+1 Tn 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 Phæång trçnh logic cuía TFF: Qn+1 = T n .Q n + T n .Q n (daûng chênh tàõc 1) Q n +1 = (T n + Q n )(T n + Q n ) Hoàûc: (daûng chênh tàõc 2). ⇒ Q n +1 = T n ⊗ Q n (Ta cuîng coï thãø láûp baíng traûng thaïi räöi duìng så âäö Karnaugh âãø tçm phæång trinh logic cuía TFF). Trãn hçnh 3.58 minh hoüa âäö thë thåìi gian daûng soïng cuía TFF. - Tên hiãûu ra Q âáöu tiãn luän luän åí mæïc logic 0 - Tên hiãûu Ck(1) âiãöu khiãøn theo sæåìn xuäúng nhçn tên hiãûu T dæåïi mæïc logic 1. Theo baíng traûng thaïi : T0 = 1 vaì Q0 = 0 ⇒ Q1 = Q 0 = 1.
- Baìi giaíng Kyî Thuáût Säú Trang 72 - Tên hiãûu Ck(2) âiãöu khiãøn theo sæåìn xuäúng nhçn tên hiãûu T dæåïi mæïc logic 0. Theo baíng traûng thaïi : T1 = 0 vaì Q1 = 1 ⇒ Q2 = Q1 = 1 (Giæî nguyãn traûng thaïi træåïc âoï). - Tên hiãûu Ck(3) âiãöu khiãøn theo sæåìn xuäúng nhçn tên hiãûu T dæåïi mæïc logic 1. Theo baíng traûng thaïi: T2 = 1 vaì Q2 = 1 ⇒ Q3 = Q 2 = 0. Ck 1 t 2 3 0 T t 0 Q t 0 Hçnh 3.58 Træåìng håüp ngoî vaìo T luän luän bàòng 1 (luän åí mæïc logic 1): Ck 1 t 2 3 4 5 0 T t 0 Q t 0 Hçnh 3.59. Daûng soïng ngoî ra khi T=1 Khi T=1 thç daûng soïng ngoî ra Q âæåüc cho trãn hçnh veî. Ta coï nháûn xeït ràòng chu kyì cuía ngoî ra Q bàòng 2 láön chu kyì tên hiãûu xung Ck nãn táön säú cuía ngoî ra laì: f f Q = CK 2 Váûy, khi T=1 thç TFF giæî vai troì maûch chia táön säú xung vaìo Ck.
- Chæång 3. Caïc pháön tæí logic cå baín Trang 73 Täøng quaït: Gheïp näúi tiãúp n TFF våïi nhau sao cho ngoî ra cuía TFF træåïc seî näúi våïi ngoî vaìo cuía TFF âæïng sau (Cki +1 näúi våïi Qi ) vaì luïc báy giåì táút caí caïc ngoî vaìo DATA T åí táút caí caïc TFF âãöu giæî mæïc logic 1, luïc âoï táön säú tên hiãûu ngoî ra seî laì: f f Q n = CK 2n våïi Qn laì tên hiãûu ngoî ra cuía TFF thæï n. c. DFF Âoï laì FF coï ngoî vaìo vaì ngoî ra kyï hiãûu nhæ hçnh veî: Trong âoï: D laì ngoî vaìo dæî liãûu. D Q Q, Q : caïc ngoî ra. Ck Ck: tên hiãûu xung âäöng bäü. Q Hçnh 3.60. Kyï hiãûu DFF Goüi Dn laì traûng thaïi cuía ngoî vaìo DATA D åí xung Ck thæï n. Goüi Qn, Qn+1 laì traûng thaïi cuía ngoî ra åí xung Ck thæï n vaì (n+1). Luïc âoï ta coï baíng traûng thaïi cuía DFF nhæ sau: Baíng traûng thaïi: D Qn+1 0 0 1 1 Khai triãøn baíng naìy âãø tçm baíng âáöu vaìo kêch cuía DFF, ta coï: Dn Qn Qn+1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 Baíng âáöu vaìo kêch cuía DFF:
- Baìi giaíng Kyî Thuáût Säú Trang 74 Qn Qn+1 Dn 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 Phæång trçnh logic cuía DFF: Qn+1 = Dn Trãn hçnh 3.61 laì âäö thë thåìi gian daûng soïng cuía DFF: Ck 1 t 2 3 4 5 0 D t 0 Q t Hçnh 3.61. Âäö thë thåìi gian daûng soïng cuía DFF Giaíi thêch daûng soïng cuía tên hiãûu trãn hçnh 3.61: - Tên hiãûu ra Q âáöu tiãn luän luän åí mæïc logic 0, Q0 = 0 - Tên hiãûu Ck(1) âiãöu khiãøn theo sæåìn xuäúng nhçn tên hiãûu D dæåïi mæïc logic 1. Theo baíng traûng thaïi ta coï: D0 = 1 ⇒ Q1 = 1 - Tên hiãûu Ck(2) âiãöu khiãøn theo sæåìn xuäúng nhçn tên hiãûu D dæåïi mæïc logic 0. Theo baíng traûng thaïi ta coï :D1 = 0 ⇒ Q2 = 0 ..v..v.. D Q DFF âoïng vai troì maûch chia táön säú: Ck Trãn hçnh 3.62 laì så âäö maûch DFF thæûc hiãûn Q chæïc nàng chia táön säú. ÅÍ maûch naìy ngoî ra Q âæåüc näúi ngæåüc tråí vãö ngoî vaìo D. Hçnh 3.62. - Tên hiãûu ra Q0 âáöu tiãn luän åí mæïc logic 0: Q0 = 0 ⇒ Q 0 = D1 = 1
- Chæång 3. Caïc pháön tæí logic cå baín Trang 75 - Tên hiãûu Ck(1) âiãöu khiãøn theo sæåìn xuäúng nhçn tên hiãûu D1 dæåïi mæïc logic 1. D1 = 1 ⇒ Q1 = 1 ⇒ Q1 = D2= 0. - Tên hiãûu Ck(2) âiãöu khiãøn theo sæåìn xuäúng nhçn tên hiãûu D2 dæåïi mæïc logic 0. D2 = 0 ⇒ Q2 = 0 ⇒ Q 2 = D3= 1. - Tên hiãûu Ck(3) âiãöu khiãøn theo sæåìn xuäúng nhçn tên hiãûu D3 dæåïi mæïc logic 1. D3 = 1 ⇒ Q3 = 1 ⇒ Q3 = D4= 0. - Tên hiãûu Ck(4) âiãöu khiãøn theo sæåìn xuäúng nhçn tên hiãûu D4 dæåïi mæïc logic 0. ⇒ Q4 = 0 ..v..v.. Ck 1 t 2 3 4 5 0 D t 0 Q t 0 Hçnh 3.63. Âäö thë thåìi gian daûng soïng maûch hçnh 3.62 Nháûn xeït vãö táön säú ngoî ra: f f Q = CK → DFF giæî vai troì nhæ maûch chia táön säú. 2 O0 D0 ÆÏng duûng cuía DFF: D Q - Duìng DFF âãø chia táön säú. Ck E - Duìng DFF âãø læu træî dæî liãûu âãø chãú taûo caïc bäü nhåï vaì thanh ghi. O1 D1 D Q - Duìng DFF âãø chäút dæî liãûu. Ck Trãn hçnh 3.64 laì så âäö maûch æïng duûng DFF âãø chäút dæî liãûu. Hoaût âäüng Hçnh 3.64. Chäút dæî liãûu duìng DFF cuía maûch nhæ sau: + E=1: O0 = D0, O1 = D1 nãn tên hiãûu âæåüc âæa âãún caïc FF. + E=0: O0 = D0, O1 = D1 → chäút dæî liãûu tråí laûi.
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
LÝ THUYẾT VÀ HỆ THỐNG BÀI TẬP PLC CƠ BẢN
10 p | 917 | 231
-
Sơ đồ nguyên lý hệ thống chống sét
13 p | 594 | 174
-
MỘT SỐ KỸ THUẬT CƠ BẢN TRONG CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH GÓI QUANG
7 p | 410 | 130
-
Thiết kế hệ thống đèn trang trí hiển thị dòng chữ “trần hải quỳnh”
19 p | 321 | 120
-
Các hệ thống điều khiển điện tử trang bị trên hệ thống phanh
4 p | 293 | 104
-
Giải pháp cho một hệ thống nhà thông minh
16 p | 283 | 89
-
Bài giảng Kỹ thuật số: Chương 1 - Nguyễn Trọng Luật
17 p | 465 | 84
-
Bài giảng kỹ thuật số P1
20 p | 202 | 72
-
Bài tập Cơ Điện Tử - Điều khiển đèn giao thông
19 p | 308 | 72
-
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐỌC CÔNG TƠ TỪ XA
5 p | 253 | 66
-
Bài giảng điện tử P1
11 p | 153 | 64
-
Hệ thống điện xe Future Neo Fi
2 p | 696 | 53
-
Đồ án Cơ điện tử
11 p | 148 | 33
-
Công nghệ kỹ Thuật Số
8 p | 84 | 20
-
Chương trình Mô đun đào tạo nghề Cơ điện tử - MD 09: Lập trình điều khiển hệ thống Cơ điện tử sử dụng PLC
16 p | 155 | 20
-
Bài giảng Đặc tính chung của các phần tử
18 p | 81 | 6
-
Giải phóng khó khăn bằng phần mềm tự động hóa
5 p | 91 | 4
-
Đề cương chi tiết học phần Kỹ thuật số
11 p | 48 | 3
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn