Bài giảng Điện tử cho công nghệ thông tin (Phần 2): Chương 4 - Nguyễn Thị Thanh Nga
lượt xem 2
download
Bài giảng "Điện tử cho công nghệ thông tin (Phần 2): Chương 4 - Mạch tuần tự" trình bày những nội dung chính sau đây: Khái niệm mạch tuần tự; Flip Flop - Phần tử cơ bản của mạch tuần tự; Phân loại Flip flop; Mô hình của mạch tuần tự; Một số ứng dụng mạch tuần tự. Mời các bạn cùng tham khảo!
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Bài giảng Điện tử cho công nghệ thông tin (Phần 2): Chương 4 - Nguyễn Thị Thanh Nga
- Nội dung § Phần 1 Điện tử tương tự Chương 1: Khái niệm chung về Điện tử cho CNTT Chương 2: Cấu kiện điện tử Chương 3: Mạch điện tử cơ bản § Phần 2 Điện tử số Chương 1: Cơ sở lý thuyết mạch số Chương 2: Các cổng logic cơ bản Chương 3: Mạch tổ hợp Chương 4: Mạch tuần tự 326 326 Chương 4: Mạch tuần tự Nội dung 1. Khái niệm mạch tuần tự 2. Flip Flop – Phần tử cơ bản của mạch tuần tự 3. Phân loại Flip flop 4. Mô hình của mạch tuần tự 5. Một số ứng dụng mạch tuần tự 327 327 163
- Chương 4: Mạch tuần tự 4.1. Khái niệm mạch tuần tự § Mạch logic tuần tự là mạch có 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. § Một mạch có n biến trạng thái nhị phân sẽ có 2n trạng thái xảy ra, và 2n luôn là giá trị giới hạn, còn gọi là máy trạng thái giới hạn (Finite-state machines). § Mạch logic tuần tự còn được gọi là hệ có nhớ. § Để thực hiện được mạch tuần tự, nhất thiết phải có phần tử nhớ. Ngoài ra còn có thể có các phần tử logic cơ bản. 328 328 Chương 4: Mạch tuần tự 6.1. Khái niệm mạch tuần tự § Mạch đa hài: mạch điện có đầu ra phản hồi § Bao gồm: Mạch đa hài không ổn định: trạng thái đầu ra không bền Mạch đa hài 1 trạng thái bền: trong hai trạng thái đầu ra, có 1 trạng thái bền Mạch đa hài 2 trạng thái bền: hai trạng thái đầu ra ở mức CAO và THẤP ở trạng thái bền cho đến khi có xung kích thích thích hợp. Còn gọi là FLIP FLOP, có khả năng lật lại trạng thái tín hiệu ra tuỳ theo sự tác động thích hợp của tín hiệu vào. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc lưu trữ dữ liệu trong mạch và xuất dữ liệu ra khi cần. 329 329 164
- Chương 4: Mạch tuần tự Nội dung 1. Khái niệm mạch tuần tự 2. Flip Flop – Phần tử cơ bản của mạch tuần tự 3. Phân loại Flip flop 4. Mô hình của mạch tuần tự 5. Một số ứng dụng mạch tuần tự 330 330 Chương 4: Mạch tuần tự 4.2. Flip Flop – Phần tử cơ bản § Là phần tử cơ bản của hệ tuần tự. § Đầu ra của FF chính là trạng thái của nó § Một FF có thể làm việc theo 2 kiểu: Không đồng bộ: đầu ra của FF thay đổi chỉ phụ thuộc vào tín hiệu đầu vào Đồng bộ: đầu ra của FF thay đổi phụ thuộc vào tín hiệu vào và tín hiệu đồng bộ. § Đồng bộ theo mức § Đồng bộ theo sườn § Đồng bộ theo xung 331 331 165
- Chương 4: Mạch tuần tự 4.2 Flip Flop –Phần tử cơ bản Đồng bộ theo mức § Mức cao: Khi tín hiệu đồng bộ có giá trị logic = 0 thì hệ nghỉ (giữ nguyên trạng thái) H Khi tín hiệu đồng bộ có giá trị logic = 1 thì hệ làm việc bình thường. § Mức thấp L Khi tín hiệu đồng bộ có giá trị logic = 1 thì hệ nghỉ (giữ nguyên trạng thái) Đồng bộ theo mức Khi tín hiệu đồng bộ có giá trị logic = 0 thì hệ làm việc bình thường. 332 332 Chương 4: Mạch tuần tự 4.2 Flip Flop –Phần tử cơ bản 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). Đồng bộ theo sườn § 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). Đồng bộ theo sườn 333 333 166
- Chương 4: Mạch tuần tự 4.2 Flip Flop –Phần tử cơ bản Đồng bộ kiểu xung § Khi có xung thì hệ làm việc bình thường § Khi không có xung thì hệ nghỉ (giữ nguyên trạng thái). Đồng bộ kiểu xung 334 334 Chương 4: Mạch tuần tự Nội dung 1. Khái niệm mạch tuần tự 2. Flip Flop – Phần tử cơ bản của mạch tuần tự 3. Phân loại Flip flop 4. Mô hình của mạch tuần tự 5. Một số ứng dụng mạch tuần tự 335 335 167
- Chương 4: Mạch tuần tự 4.3. Phân loại Flip Flop § Có 4 loại FF: RS Reset - Set Xóa - Thiết lập JK Jordan và Kelly Tên nhà phát minh D Delay Trễ T Toggle Đảo 336 336 Chương 4: Mạch tuần tự 4.3 Phân loại Flip Flop 4.3.1. RS Flip Flop § Sơ đồ khối: R Q SET R Q CLK S Q S Q CLR § RS FF hoạt động được ở cả 2 chế độ đồng bộ và không đồng bộ CLK R Q CLK CLK Đồng bộ sườn dương CLK S Q Đồng bộ mức thấp CLK CLK Đồng bộ mức cao Đồng bộ sườn âm 337 337 168
- Chương 4: Mạch tuần tự 4.3 Phân loại Flip Flop 4.3.1. RS Flip Flop § Xung tín hiệu đầu ra: RS q 00 01 11 10 SET R Q 0 0 1 - 0 CLK 1 1 1 - 0 S Q không CLR nhớ thiết lập xác xóa định Q = S + qR 338 338 Chương 4: Mạch tuần tự 4.3 Phân loại Flip Flop 4.3.1 RS Flip Flop Ví dụ: § Cho FF RS đồng bộ mức cao và đồ thị các tín hiệu R, S như hình vẽ. Hãy vẽ đồ thị tín hiệu ra Q. 339 339 169
- Chương 4: Mạch tuần tự 4.3 Phân loại Flip Flop 4.3.1 RS Flip Flop Ví dụ: 340 340 Chương 4: Mạch tuần tự 4.3 Phân loại Flip Flop 4.3.1 RS Flip Flop RS Flip Flop với đầu vào tích cực § Đầu vào tích cực mức THẤP § Đầu vào tích cực mức CAO 341 341 170
- Chương 4: Mạch tuần tự 4.3 Phân loại Flip Flop 4.3.1 RS Flip Flop RS Flip Flop với đầu vào tích cực § Đầu vào tích cực mức THẤP § Đầu vào tích cực mức CAO 342 342 Chương 4: Mạch tuần tự 4.3 Phân loại Flip Flop 4.3.1 RS Flip Flop RS FF với đầu vào có tín hiệu đồng bộ § Các FF thường được kích CLK S R Q Q’ hoạt để nhận thông tin nhờ ‘0’ x x Q Q’ một tín hiệu đồng bộ. ‘1’ 0 0 Q Q’ 0 1 0 1 § Tín hiệu đồng bộ có thể tích 1 0 1 0 cực: 1 1 x x Theo mức (cao, thấp) Theo sườn (lên, xuống) § FF chỉ có thể trao đổi thông tin khi tín hiệu đồng bộ tích cực và ngược lại. 343 343 171
- Chương 4: Mạch tuần tự 4.3 Phân loại Flip Flop 4.3.1 RS Flip Flop RS FF với đầu vào có tín hiệu đồng bộ § Tín hiệu đầu vào tích cực ở mức CAO 344 344 Chương 4: Mạch tuần tự 4.3 Phân loại Flip Flop 4.3.1 RS Flip Flop RS FF với đầu vào có tín hiệu đồng bộ § Tín hiệu đầu vào tích cực ở mức THẤP 345 345 172
- Chương 4: Mạch tuần tự 4.3 Phân loại Flip Flop 4.3.1 RS Flip Flop RS FF với đầu vào có tín hiệu đồng bộ § FF RS đồng bộ sườn thì mắc thêm mạch chuyển đổi phát xung → tín hiệu đầu ra thay đổi theo tín hiệu đầu vào khi xung đồng bộ ở mức CAO hoặc THẤP. 346 346 Chương 4: Mạch tuần tự 4.3 Phân loại Flip Flop 4.3.1 RS Flip Flop RS FF với đầu vào có tín hiệu đồng bộ dương - âm § Xung hẹp được tạo ra sau bộ phát xung tương đương với thời gian trễ của bộ đảo. 347 347 173
- Chương 4: Mạch tuần tự 4.3 Phân loại Flip Flop 4.3.1 RS Flip Flop RS FF với đầu vào có tín hiệu đồng bộ dương - âm 348 348 Chương 4: Mạch tuần tự 4.3 Phân loại Flip Flop 4.3.1 RS Flip Flop Ví dụ: § Thiết kế một mạch điều khiển đèn từ 2 nút bấm kí hiệu là S và R. Nếu bấm vào S thì bật đèn, nhả S thì đèn sáng. Nếu bấm vào R thì đèn tắt và nhả R thì đèn vẫn tắt. § Giả thiết S và R không được bấm đồng thời. 349 349 174
- Chương 4: Mạch tuần tự 4.3 Phân loại Flip Flop 4.3.2. JK Flip Flop § JK FF chỉ hoạt động ở chế độ đồng bộ § Sơ đồ khối: J Q J Q CLK CLK K Q K Q Tích cực mức cao Tích cực sườn dương J Q J Q CLK CLK K Q K Q Tích cực mức thấp Tích cực sườn âm 350 350 Chương 4: Mạch tuần tự 4.3 Phân loại Flip Flop 4.3.2. JK Flip Flop § Xung tín hiệu ra: 351 351 175
- Chương 4: Mạch tuần tự 4.3 Phân loại Flip Flop 4.3.2 JK Flip Flop JK Flip Flop với đầu vào có tín hiệu đồng bộ § JK FF với đầu vào tích cực ở mức CAO 352 352 Chương 4: Mạch tuần tự 4.3 Phân loại Flip Flop 4.3.2 JK Flip Flop JK Flip Flop với đầu vào có tín hiệu đồng bộ § JK FF với đầu vào tích cực ở mức CAO 353 353 176
- Chương 4: Mạch tuần tự 4.3 Phân loại Flip Flop 4.3.2 JK Flip Flop JK Flip Flop với đầu vào có tín hiệu đồng bộ § JK FF với đầu vào tích cực ở mức THẤP 354 354 Chương 4: Mạch tuần tự 4.3 Phân loại Flip Flop 4.3.2 JK Flip Flop JK Flip Flop với đầu vào có tín hiệu đồng bộ § JK FF với đầu vào tích cực ở mức THẤP 355 355 177
- Chương 4: Mạch tuần tự 4.3 Phân loại Flip Flop 4.3.2 JK Flip Flop Tạo ra JK Flip Flop từ FF RS § FF JK có thể tạo thành từ RS FF: 356 356 Chương 4: Mạch tuần tự 4.3 Phân loại Flip Flop 4.3.2 JK Flip Flop Ví dụ: § Vẽ FF sau: 357 357 178
- Chương 4: Mạch tuần tự 4.3 Phân loại Flip Flop 4.3.2 JK Flip Flop Ví dụ: 358 358 Chương 4: Mạch tuần tự 4.3 Phân loại Flip Flop 4.3.2 JK Flip Flop JK Flip Flop với đầu vào Preset và Clear § Mỗi flip-flop đều có các tín hiệu: Tín hiệu vào, ví dụ J, K Tín hiệu đồng bộ clock Tín hiệu ra Q § Ngoài ra, nhiều flip-flop còn có thêm các tín hiệu trực tiếp có tác dụng điều khiển cưỡng bức trạng thái ra của flip-flop là: Clear (CLR), có tác dung điều khiển để Q = 0 Preset (PR), làm cho Q = 1 359 359 179
- Chương 4: Mạch tuần tự 4.3 Phân loại Flip Flop 4.3.2 JK Flip Flop JK Flip Flop với đầu vào Preset và Clear 360 360 Chương 4: Mạch tuần tự 4.3 Phân loại Flip Flop 4.3.2 JK Flip Flop JK Flip Flop với đầu vào Preset và Clear 361 361 180
- Chương 4: Mạch tuần tự 4.3 Phân loại Flip Flop 4.3.2 JK Flip Flop JK Flip Flop với đầu vào Preset và Clear 362 362 Chương 4: Mạch tuần tự 4.3 Phân loại Flip Flop 4.3.2 JK Flip Flop Master-slave JK Flip Flop § Để đảm bảo truyền tín hiệu tin cậy, thường tạo JK FF kiểu Master-Slave 363 363 181
- Chương 4: Mạch tuần tự 4.3 Phân loại Flip Flop 4.3.2 JK Flip Flop Master-slave JK Flip Flop 364 364 Chương 4: Mạch tuần tự 4.3 Phân loại Flip Flop 4.3.2 JK Flip Flop Ví dụ: § Cho xung vuông 100kHz vào đầu vào xung Clock của FF sau. Nếu đầu ra Q khởi tạo ở mức logic ‘0’, vẽ dạng sóng đầu ra của Q trong cả 2 trường hợp. Tìm tần số Q? 365 365 182
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Bài giảng Điện tử cho công nghệ thông tin: Chương 1 - Đỗ Công Thuần
80 p | 11 | 4
-
Bài giảng Điện tử cho công nghệ thông tin: Chương 2.1 và 2.2- Đỗ Công Thuần
86 p | 15 | 3
-
Bài giảng Điện tử cho công nghệ thông tin (Phần 1): Chương 1 - Nguyễn Thị Thanh Nga
23 p | 10 | 2
-
Bài giảng Điện tử cho công nghệ thông tin: Chương 5.5 - Đỗ Công Thuần
49 p | 10 | 2
-
Bài giảng Điện tử cho công nghệ thông tin: Chương 5.4 - Đỗ Công Thuần
15 p | 9 | 2
-
Bài giảng Điện tử cho công nghệ thông tin: Chương 5.3 - Đỗ Công Thuần
45 p | 9 | 2
-
Bài giảng Điện tử cho công nghệ thông tin: Chương 5.2 - Đỗ Công Thuần
7 p | 7 | 2
-
Bài giảng Điện tử cho công nghệ thông tin: Chương 5.1 - Đỗ Công Thuần
11 p | 14 | 2
-
Bài giảng Điện tử cho công nghệ thông tin: Chương 4.3 - Đỗ Công Thuần
21 p | 12 | 2
-
Bài giảng Điện tử cho công nghệ thông tin: Chương 4.2 - Đỗ Công Thuần
35 p | 8 | 2
-
Bài giảng Điện tử cho công nghệ thông tin: Chương 4.1 - Đỗ Công Thuần
14 p | 10 | 2
-
Bài giảng Điện tử cho công nghệ thông tin: Chương 3.2 - Đỗ Công Thuần
41 p | 7 | 2
-
Bài giảng Điện tử cho công nghệ thông tin (Phần 2): Chương 3 - Nguyễn Thị Thanh Nga
63 p | 10 | 2
-
Bài giảng Điện tử cho công nghệ thông tin (Phần 2): Chương 2 - Nguyễn Thị Thanh Nga
58 p | 13 | 2
-
Bài giảng Điện tử cho công nghệ thông tin (Phần 2): Chương 1 - Nguyễn Thị Thanh Nga
41 p | 7 | 2
-
Bài giảng Điện tử cho công nghệ thông tin (Phần 1): Chương 2 - Nguyễn Thị Thanh Nga
297 p | 17 | 2
-
Bài giảng Điện tử cho công nghệ thông tin: Chương 6 - Đỗ Công Thuần
108 p | 14 | 2
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