Bài giảng Điện tử số (Digital Electronics) - Chương 4: Mạch tổ hợp

Chia sẻ: Bạch Nhược Đông | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:108

Thêm vào BST

Báo xấu

55
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Điện tử số (Digital Electronics) - Chương 4: Mạch tổ hợp cung cấp cho học viên những kiến thức về khái niệm chung và mô hình toán học, phân tích và thiết kế mạch tổ hợp, một số mạch tổ hợp cơ bản,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Điện tử số (Digital Electronics) - Chương 4: Mạch tổ hợp

Chương 4 MẠCH TỔ HỢP 1
Mục tiêu  Trang bị nguyên lý:  Phân tích  Thiết kế các mạch tổ hợp  Cung cấp các kiến thức cơ bản về:  Cấu tạo  Nguyên lý hoạt động  Ứng dụng của các mạch tổ hợp 2
Nội dung  Khái niệm chung và mô hình toán học  Phân tích và thiết kế mạch tổ hợp  Một số mạch tổ hợp cơ bản 3
4.1 Khái niệm chung và mô hình toán học  Khái niệm chung:  Mạch tổ hợp là một mạch điện tử số  Tín hiệu đầu ra của mạch tại thời điểm xét chỉ phụ thuộc vào tín hiệu vào tại thời điểm đó  Mạch tổ hợp không có nhớ  Mạch tổ hợp chỉ cần thực hiện bằng những phần tử logic cơ bản 4
Mô hình toán học của mạch tổ hợp x1 y1 x2 Mạch y2 . tổ hợp . . . . . xn ym X = (x1, x2, … , xn) là tập các tín hiệu vào có giá trị 0 hoặc 1 Y = (y1, y2, … , ym) là tập các tín hiệu ra có giá trị 0 hoặc 1 Quan hệ toán học của mạch tổ hợp là: y j  f j ( x1 , x2 ,..., xn ) với mọi j 1 m 5
4.2 Phân tích và thiết kế mạch tổ hợp  Bài toán phân tích: Từ mạch điện  Bảng trạng thái của mạch  Bài toán thiết kế: Từ yêu cầu chức năng  Vẽ sơ đồ mạch thực hiện chức năng đề ra 6
1. Phân tích mạch tổ hợp Mạch tổ hợp (1) Đặt các biến: Các đầu vào: x1, x2, …, xn Các đầu ra: y1, y2, …, ym (2) Viết hàm logic của các đầu ra theo các đầu vào yj  f j (x1, x2,...,xn ), j 1m (3) - Biến đổi đại số Các yj ở dạng Các yj ở dạng - Bìa Karnaugh chính qui không chính qui Bảng trạng thái 7
Ví dụ 1 Phân tích mạch tổ hợp sau: y1 y2 8
Ví dụ 2 Phân tích mạch tổ hợp sau: x1 x2 9
Bài tập áp dụng  Phân tích các mạch tổ hợp sau: A B C F a) 10
Bài tập áp dụng (tiếp) A B C D b) 11
2. Thiết kế mạch tổ hợp Bài toán (1) Mô tả bài toán dưới dạng bảng trạng thái (2) Viết chức năng của bảng dưới dạng hàm logic f(X) (3) Tối thiểu hóa f(X) (4) Vẽ mạch 12
Ví dụ 1  Bài toán:  Một ngôi nhà hai tầng. Người ta lắp hai công tắc hai chiều tại hai tầng, sao cho tầng nào cũng có thể bật hoặc tắt đèn. Hãy thiết kế một mạch logic mô phỏng hệ thống đó 1 1 A B 0 0 V AC 13
Ví dụ 1 (tiếp)  Bước 1:  Ký hiệu hai công tắc là hai biến A, B và bóng đèn là Y 1 1 A B 0 0 V AC  Bước 2:  Biểu thức ngõ ra: Y  AB  AB  Bước 4: Vẽ mạch 14
Ví dụ 2 Thiết kế mạch tổ hợp có chức năng cho ở bảng sau: 15
Bài tập áp dụng Thiết kế mạch tổ hợp có chức năng hoạt động theo bảng sau: 16
4.3 Một số mạch tổ hợp cơ bản  Mạch mã hóa  Mạch giải mã  Mạch chọn kênh  Mạch phân kênh  Mạch tạo và kiểm tra chẵn lẻ  Mạch phân loại ngắt  Mạch cộng  Mạch trừ  Mạch so sánh 17
1. Mạch mã hóa  Mã hóa là việc sử dụng các ký hiệu để biểu diễn đặc trưng cho một đối tượng nào đó  Ký hiệu tương ứng với một đối tượng được gọi là từ mã  Ví dụ: 18
1. Mạch mã hóa (tiếp)  Chức năng: thực hiện việc mã hóa các tín hiệu tương ứng với các đối tượng thành các từ mã nhị phân. Đối tượng Bộ mã Từ mã hóa tín tín hiệu hiệu ra vào A  Ví dụ: B Bộ mã S0 hóa C S1 D 19
Mạch mã hóa bàn phím  Mã hóa bàn phím đơn giản:  Tại một thời điểm chỉ có một phím được nhấn  Mỗi phím được gán một từ mã khác nhau  Khi một phím được nhấn, bộ mã hóa sẽ cho ra đầu ra là từ mã tương ứng đã gán cho phím đó  Mã hóa ưu tiên:  Nếu 2 hoặc nhiều phím đồng thời được nhấn, thì bộ mã hóa chỉ coi như 1 phím được nhấn, và phím đó có mã cao nhất 20