Bài giảng Điện tử số (Digital Electronics) - Chương 2: Các cổng logic cơ bản cung cấp cho học viên những kiến thức về các cổng logic cơ bản, biến đổi tương đương các cổng logic, thực hiện hàm logic,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
Nội dung Text: Bài giảng Điện tử số (Digital Electronics) - Chương 2: Các cổng logic cơ bản
CHƯƠNG 2
CÁC CỔNG LOGIC CƠ BẢN
1
Nội dung
Các cổng logic cơ bản
Biến đổi tương đương các cổng logic
Thực hiện hàm logic
2
2.1 Các cổng logic cơ bản
Có 3 phép toán logic cơ bản:
VÀ (AND)
HOẶC (OR)
ĐẢO (NOT)
Cổng logic cơ bản (mạch logic, phần tử logic cơ bản)
là một phần tử mạch điện tử 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, NXOR
3
1. Cổng ĐẢO (NOT inverter)
Chức năng:
Thực hiện phép toán logic ĐẢO (NOT)
Cổng ĐẢO chỉ có 1 đầu vào:
Ký hiệu: Bảng chức năng:
A out
Biểu thức ngõ ra: 0 1
1 0
out A
4
Mạch điện cổng 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, khóa điện tử
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.
5
Mạch điện cổng NOT (tiếp)
Xét mạch ở hình sau:
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:
SA
6
2. 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:
A B out
0 0 0
Bảng chức năng: 0 1 0
Biểu thức ngõ ra: 1 0 0
out = A.B
1 1 1
7
Mạch điện cổng AND 2 đầu vào
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
8
Mạch điện cổng AND 2 đầu vào (tiếp)
Xét mạch ở hình bên.
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
9
3. 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: A B out
0 0 0
0 1 1
Bảng chức năng: 1 0 1
Biểu thức ngõ ra: out = A + B
1 1 1
10
Mạch điện cổng OR 2 đầu vào
Xét mạch ở hình bên.
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
11
Bài tập áp dụng
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) = ?
12
Bài tập áp dụng (tiếp)
E0 (EA, EB) = ?
13
4 Các cổng logic khác
Cổng VÀ ĐẢO (NAND gate)
Cổng HOẶC ĐẢO (NOR gate)
Cổng XOR (XOR gate)
Cổng NXOR (NXOR gate)
14
a. Cổng VÀ ĐẢO (NAND gate)
Chức năng:
Thực hiện phép ĐẢO của
phép toán logic VÀ A B out
Đầu ra chỉ bằng 0 khi tất 0 0 1
cả các đầu vào bằng 1
Cổng VÀ ĐẢO 2 đầu 0 1 1
vào: 1 0 1
Ký hiệu:
1 1 0
Bảng chức năng:
Biểu thức ngõ ra:
out A.B 15
b. 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:
A B out
0 0 1
0 1 0
Bảng chức năng:
Biểu thức: out = A + B 1 0 0
1 1 0
16
c. Cổng XOR (XOR gate)
Chức năng:
Thực hiện phép toán XOR - hay còn là phép cộng module 2
Cổng XOR 2 đầu vào:
Đầu ra bằng 1 khi 2 đầu vào khác nhau
Ký hiệu:
A B out
0 0 0
Bảng sự thật: 0 1 1
Biểu thức:
1 0 1
out A B A.B A.B 1 1 0 17
d. Cổng NXOR (NXOR gate)
Chức năng:
Thực hiện phép ĐẢO của phép toán XOR
Cổng NXOR 2 đầu vào:
Đầu ra bằng 1 khi 2 đầu vào bằng nhau
Ký hiệu: A B out
0 0 1
0 1 0
Bảng sự thật: 1 0 0
Biểu thức: 1 1 1
out AB A.B A.B 18
Nội dung
Các cổng logic cơ bản
Biến đổi tương đương các cổng logic
Thực hiện hàm logic
19
2.2 Biến đổi tương đương các cổng logic
Các cổng logic cơ bản
20
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
