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

Bài giảng Điện tử cho công nghệ thông tin (Phần 2): Chương 2 - Nguyễn Thị Thanh Nga

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:58

15
lượt xem
2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Điện tử cho công nghệ thông tin (Phần 2): Chương 2 - Các cổng logic cơ bản" trình bày những nội dung chính sau đây: Đại số Boole; Biểu diễn biến và hàm logic; Các tiên đề và định lý; Tối thiểu hóa hàm logic; Các cổng logic cơ bản. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Điện tử cho công nghệ thông tin (Phần 2): Chương 2 - Nguyễn Thị Thanh Nga

  1. Chương 2: Các cổng logic cơ bản Nội dung 1. Đại số Boole 2. Biểu diễn biến và hàm logic 3. Các tiên đề và định lý 4. Tối thiểu hóa hàm logic 5. Các cổng logic cơ bản 83 83 Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.1 Đại số Boole § Do George Boole sáng lập vào thế kỷ 19 § 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. § Các hằng, biến và hàm chỉ nhận 1 trong 2 giá trị: 0 và 1 84 84 42
  2. Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.1 Đại số Boole § Mạch logic (mạch số) hoạt động dựa trên chế độ nhị phân: › Điện thế ở đầu vào 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 sử dụng Đại số Boole như là một công cụ để phân tích và thiết kế các hệ thống số § 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 85 85 Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.1 Đại số Boole § 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" 86 86 43
  3. Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.1 Đại số Boole § 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: Mức logic 0 Mức logic 1 Sai (False) Đúng (True) Tắt (Off) Bật (On) Thấp (Low) Cao (High) Không (No) Có (Yes) (Ngắt) Open switch (Đóng) Closed switch 87 87 Chương 2: Các cổng logic cơ bản Nội dung 1. Đại số Boole 2. Biểu diễn biến và hàm logic 3. Các tiên đề và định lý 4. Tối thiểu hóa hàm logic 5. Các cổng logic cơ bản 88 88 44
  4. Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.2 Biểu diễn biến và hàm logic § Biểu đồ Venn (Ơle) § Biểu thức đại số § Bảng trạng thái § Bảng Karnaugh § Biểu đồ thời gian 89 89 Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.2 Biểu diễn biến và hàm logic Biểu đồ Venn § 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) § Ví dụ: F = A AND B A F B 90 90 45
  5. Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.2 Biểu diễn biến và hàm logic Biểu thức đại số § Phép VÀ – AND: . § Phép HOẶC – OR: + § Phép ĐẢO – NOT: ` § Ví dụ: › F = A AND B hay F = A.B › F = A OR B hay F = A+B › F = NOT(A) hay F= 𝐴̅ 91 91 Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.2 Biểu diễn biến và hàm logic Bảng trạng thái § Bảng trạng thái mô tả sự phụ thuộc đầu ra vào các mức điện thế đầu vào của các mạch logic. § Để biểu diễn 1 hàm logic n biến sử dụng bảng 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 92 92 46
  6. Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.2 Biểu diễn biến và hàm logic Bảng Karnaugh § Là cách biểu diễn tương đương của bảng trạng thái. § 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. 93 93 Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.2 Biểu diễn biến và hàm logic Biểu đồ thời gian § Là đồ thị biểu diễn sự biến đổi theo thời gian của biến và hàm logic § Ví dụ: với F = A . B A t B t F t 94 94 47
  7. Chương 2: Các cổng logic cơ bản Nội dung 1. Đại số Boole 2. Biểu diễn biến và hàm logic 3. Các tiên đề và định lý 4. Tối thiểu hóa hàm logic 5. Các cổng logic cơ bản 95 95 Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.3 Các tiên đề và định lý § Khái niệm biểu thức tương đương, bù, đối ngẫu § Các tiên đề và định đề § Các định lý (17) 96 96 48
  8. Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.3 Các tiên đề và định lý Biểu thức tương đương § Hai biểu thức được gọi là tương đương nếu biểu thức này bằng 1 khi và chỉ khi biểu thức kia bằng 1, biểu thức này bằng 0 khi và chỉ khi biểu thức kia bằng 0. 97 97 Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.3 Các tiên đề và định lý Biểu thức bù (đảo) § Hai biểu thức được gọi là bù nếu biểu thức này bằng 1 khi và chỉ khi biểu thức kia bằng 0 và ngược lại. § Biểu thức bù đạt được bằng cách bù từng đổi phép nhân thành phép cộng và ngược lại, 0 thành 1 và ngược lại, nguyên biến thành đảo biến và ngược lại. § Biểu thức: § Biểu thức: § Biểu thứ bù tương đương: § Biểu thức bù tương đương: 98 98 49
  9. Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.3 Các tiên đề và định lý Ví dụ § Tìm biểu thức bù của: § Biểu thức bù tương đương: 99 99 Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.3 Các tiên đề và định lý Biểu thức đối ngẫu § Biểu thức đối ngẫu đạt được bằng cách đổi phép nhân thành phép cộng, phép cộng thành phép nhân và ngược lại, các quan hệ khác giữ nguyên. § Biểu thức: § Biểu thức: § Đối ngẫu: § Đối ngẫu: 100 100 50
  10. Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.3 Các tiên đề và định lý Ví dụ § Tìm biểu thức đối ngẫu của: § Biểu thức đối ngẫu tương đương: 101 101 Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.3 Các tiên đề và định lý Ví dụ § Rút gọn biểu thức: § Kết quả: 102 102 51
  11. Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.3 Các tiên đề và định lý Các định đề quan trọng § 1x1=1 § 0+0=0 § 1x0=0 § 0+1=1 § 0x1=0 § 1+0=1 § 0x0=0 § 1+1=1 § 0=1 § 1=0 103 103 Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.3 Các tiên đề và định lý Các định lý § Định lý 1: phần tử 0, 1 § Chứng minh: 104 104 52
  12. Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.3 Các tiên đề và định lý Các định lý § Định lý 2 – Đồng nhất § Chứng minh: 105 105 Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.3 Các tiên đề và định lý Các định lý § Định lý 3 – Bất biến § Ví dụ: 106 106 53
  13. Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.3 Các tiên đề và định lý Các định lý § Định lý 4 - Bù § Chứng minh: § Mở rộng: 107 107 Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.3 Các tiên đề và định lý Ví dụ § Rút gọn biểu thức § Kết quả: 108 108 54
  14. Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.3 Các tiên đề và định lý Các định lý § Định lý 5 – Định luật hoán vị 109 109 Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.3 Các tiên đề và định lý Các định lý § Định lý 6 – Định luật kết hợp 110 110 55
  15. Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.3 Các tiên đề và định lý Các định lý § Định lý 7 – Định luật phân phối § Chứng minh: 111 111 Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.3 Các tiên đề và định lý Ví dụ § Rút gọn biểu thức: 112 112 56
  16. Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.3 Các tiên đề và định lý Ví dụ § Rút gọn biểu thức: 113 113 Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.3 Các tiên đề và định lý Các định lý § Định lý 8: § Chứng minh: 114 114 57
  17. Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.3 Các tiên đề và định lý Ví dụ § Rút gọn biểu thức: § Kết quả: 115 115 Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.3 Các tiên đề và định lý Các định lý § Định lý 9: § Chứng minh: Là định lý đối ngẫu của định lý 8. 116 116 58
  18. Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.3 Các tiên đề và định lý Các định lý § Định lý 10: Hấp thụ § Chứng minh: 117 117 Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.3 Các tiên đề và định lý Ví dụ § Rút gọn biểu thức: § Rút gọn biểu thức: 118 118 59
  19. Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.3 Các tiên đề và định lý Các định lý § Định lý 11: § Chứng minh: 119 119 Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.3 Các tiên đề và định lý Ví dụ § Rút gọn biểu thức: 120 120 60
  20. Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.3 Các tiên đề và định lý Các định lý § Định lý 12: Đồng thuận § Chứng minh: 121 121 Chương 2: Các cổng logic cơ bản 2.3 Các tiên đề và định lý Ví dụ § Rút gọn biểu thức: § Kết quả: 122 122 61
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2