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

Bài giảng Kỹ thuật số - Chương 3: Các phần tử logic cơ sở

Chia sẻ: Nguyệt Thượng Vô Phong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:70

Thêm vào BST
Báo xấu
8
lượt xem 2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Kỹ thuật số - Chương 3: Các phần tử logic cơ sở. Chương này cung cấp cho sinh viên những nội dung kiến thức gồm: mạch tương tự và mạch số; cổng logic; các thông số kỹ thuật cổng logic; Flip-Flop; bảng đầu vào kích của FF; chuyển đổi FF;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kỹ thuật số - Chương 3: Các phần tử logic cơ sở

  1. Chương 3 Các phần tử logic cơ sở Huỳnh Việt Thắng Email: thanghv@dut.udn.vn Url : https://sites.google.com/site/hvthangete/ Đà Nẵng, 2013 Nẵng, 2013-2020 Đà
  2. Nội dung ▪ Chương 1 + 2 - Hệ thống số đếm + Mã + Đại số Boole – Hệ đếm nhị phân và mã; Đại số Boole; Hàm logic và các phương pháp biểu diễn; Tối thiểu hóa hàm logic ▪ Chương 3 – Các phần tử logic cơ sở – Mạch tương tự và Mạch số; Cổng logic; Các thông số kỹ thuật cổng logic; Flip-Flop; Bảng đầu vào kích của FF; Chuyển đổi FF ▪ Chương 4: Hệ tổ hợp – Khái niệm chung; Mạch mã hóa & Giải mã; Mạch chọn kênh & Phân kênh; Mạch số học ▪ Chương 5: Hệ tuần tự – Khái niệm chung; Bộ đếm; Thanh ghi dịch chuyển; Bộ nhớ 2
  3. Nội dung môn học ▪ Đại số Logic (đại số Boole) ▪ Các phần tử logic cơ sở – Logic Gates – Flip – Flop (FF) (Trigger / Tri-gơ) ▪ Mạch số tổ hợp (Combinational Circuits) ▪ Mạch số tuần tự (Sequential Circuits) ▪ FSM (Finite State Machine – Máy trạng thái hữu hạn) ▪ Mô tả mạch số bằng ngôn ngữ mô tả phần cứng Verilog HDL (Hardware Description Language) 3
  4. Mạch tương tự (Analog Circuits) ▪ Là mạch dùng để xử lý các tín hiệu tương tự. ▪ Tín hiệu tương tự là tín hiệu có biên độ biến thiên liên tục theo thời gian. ▪ Các mạch tương tự tiêu biểu: – Khuếch đại – Điều chế / Giải điều chế – Tách sóng / Trộn tần …v..v… ▪ Nhược điểm của mạch tương tự: – Chống nhiễu kém – Phân tích thiết kế phức tạp Khắc phục nhược điểm: DÙNG MẠCH SỐ 4
  5. Mạch số (Digital Circuits) ▪ Là mạch dùng để xử lý các tín hiệu số. ▪ Tín hiệu số: – Biên độ biến thiên không liên tục theo thời gian – Được biểu diễn dưới dạng sóng xung với 2 mức điện áp “CAO” và “THẤP” tương ứng với 2 mức logic “1” và “0” của mạch số ▪ Các mạch số tiêu biểu: – Mã hóa / Giải mã – Chọn kênh / Phân kênh – Lọc số, điều chế số …v..v… ▪ Ưu điểm mạch số – Khả năng chống nhiễu rất tốt – Phân tích thiết kế đơn giản 5
  6. Logic dương và logic âm ▪ Mức logic “1”: VLogic1 ▪ Mức logic “0”: VLogic0 2 họ logic khác nhau ▪ Họ logic Dương: nếu VLogic1 > VLogic0 – TTL : VLogic1 = 5V, VLogic0 = 0V – CMOS : VLogic1 = VDD, VLogic0 = 0V ▪ Họ logic Âm : nếu VLogic1 < VLogic0 – Chuẩn RS-232: VLogic1 = -12V, VLogic0 = +12V 6
  7. Logic dương và logic âm (tt) ▪ Khóa điện tử thực hiện chức năng ĐẢO mức logic dùng Transistor lưỡng cực (BJT) +Vcc -Vcc Rc Rc V0 V0 RB Vi RB Vi Q Q “1”: +Vcc “1”: -Vcc “0”: 0V “0”: 0V a) Họ logic b) Họ logic dương âm 7
  8. CỔNG LOGIC (LOGIC GATE) ▪ Cổng logic là một trong các thành phần cơ bản để xây dựng mạch số. ▪ Thực hiện 3 phép toán cơ sở: nhân logic (x), cộng logic (+), bù logic, và các phép toán kết hợp của 3 phép toán đó (ví dụ: NAND, NOR, XOR) ▪ Chế tạo trên cơ sở các linh kiện bán dẫn như Diode, BJT (họ TTL), MOSFET (họ CMOS), … ▪ Hoạt động theo bảng giá trị (Truth Table) cho trước. ▪ Phương trình: y = f (x1, x2, …, xn) ▪ Là cơ sở thiết kế mạch tổ hợp (Combination Circuits) ▪ Cấu tạo ngõ ra: Cột chạm, Cực thu hở, 3 trạng thái. 8
  9. Các loại cổng logic ▪ Tên và ký hiệu của 8 loại cổng logic BUFFER AND NAND XOR NOT OR NOR XNOR 9
  10. Phân loại cổng logic 3 cách phân loại cổng logic ▪ Phân loại cổng theo chức năng ▪ Phân loại cổng theo công nghệ chế tạo – Họ TTL (Transistor-Transistor Logic) – Họ CMOS (Complementary Metal-Oxyde Semiconductor) ▪ Phân loại cổng theo cấu tạo ngõ ra – Ngõ ra cột chạm (Totem-Pole Output) – Ngõ ra có cực thu để hở (Open-Collector Output) – Ngõ ra 3 trạng thái (Three-State Output) 10
  11. Phân loại cổng logic (tt) 3 cách phân loại cổng logic ▪ Phân loại cổng theo chức năng – Chức năng – Ký hiệu – Phương trình – Bảng giá trị (Bảng chân trị - Truth table) – Ứng dụng ▪ Phân loại cổng theo phương pháp chế tạo ▪ Phân loại cổng theo cấu tạo ngõ ra 11
  12. Phân loại cổng logic theo chức năng Xem xét cổng trên các phương diện: ▪ Chức năng ▪ Ký hiệu ▪ Phương trình ▪ Bảng giá trị (Bảng chân trị - Truth Table) ▪ Ứng dụng 12
  13. Các loại cổng logic Cổng BUFFER (ĐỆM) Bảng trạng thái x y x y 0 0 1 1 Hình 3.3. Ký hiệu và bảng trạng thái của cổng đệm x có trở kháng vào Zv rất lớn → dòng vào rất nhỏ. y có trở kháng ra Zra rất nhỏ → khả năng cấp dòng ngõ ra lớn. Vì vậy, cổng đệm (buffer) được dùng với 2 ý nghĩa sau: - Phối hợp trở kháng. - Cách ly và nâng dòng cho tải. Mạch điện tương đương mạch khuyếch đại C chung (đồng pha). 13
  14. Các loại cổng logic (tt) Bảng trạng thái: Cổng NOT (ĐẢO) x y x y 0 1 1 0 ⚫Cổng đảo giữ chức năng như một cổng đệm, nhưng đệm đảo vì tín hiệu ngõ ra ngược mức logic với tín hiệu x y ngõ vào. ⚫Mạch điện tương đương mạch khuyếch đại E chung (ngược pha). ⚫Ghép hai cổng ĐẢO nối tầng với x y nhau để thực hiện chức năng của cổng ĐỆM 14
  15. Các loại cổng logic (tt) Cổng AND (VÀ) x1 y x2 ⚫ Cổng AND thực hiện phép toán nhân logic các tín hiệu vào ⚫ Cổng AND có nhiều ngõ vào: x1 y xn y = x1.x2….xn 15
  16. Các loại cổng logic (tt) Cổng AND (VÀ) Dùng cổng AND thực hiện cổng ĐỆM x1 y x2 Dùng cổng AND để đóng/mở tín hiệu -Khi x1= 0: y = x1.x2 = 0 : cổng AND khóa -Khi x1= 1: y = x1.x2 = x2 : cổng AND mở Vậy, có thể sử dụng một ngõ vào bất kỳ của cổng AND đóng vai trò tín hiệu điều khiển cho x1 ngõ vào điều khiển (control) phép hoặc không cho phép luồng dữ liệu đi x2 ngõ vào dữ liệu (data) qua cổng AND 16
  17. Các loại cổng logic (tt) Cổng OR (HOẶC) ⚫ Cổng OR thực hiện phép toán cộng logic các tín hiệu vào ⚫ Cổng OR có nhiều ngõ vào: Đặc điểm của cổng OR Tín hiệu ngõ ra chỉ bằng 0 khi và chỉ khi tất cả các ngõ vào đều bằng 0, ngược lại tín hiệu ngõ ra bằng 1 khi chỉ cần có ít nhất một ngõ vào bằng 1 17
  18. Các loại cổng logic (tt) Cổng OR (HOẶC) Dùng cổng OR thực hiện cổng ĐỆM Dùng cổng OR đóng/mở tín hiệu -Khi x1= 1: y = x1+ x2 = 1 : cổng OR khóa -Khi x1= 0: y = x1+ x2 = x2 : cổng OR mở Vậy, có thể sử dụng một ngõ vào bất kỳ của x1 ngõ vào điều khiển (control) cổng OR đóng vai trò tín hiệu điều khiển cho phép hoặc không cho phép luồng dữ liệu đi x2 ngõ vào dữ liệu (data) qua cổng OR 18
  19. Các loại cổng logic (tt) Cổng NAND ⚫ Cổng NAND thực hiện phép toán nhân đảo các tín hiệu vào ⚫ Sơ đồ tương đương NAND = AND + NOT Bảng trạng thái cổng NAND Vậy, đặc điểm của cổng NAND là: tín hiệu ngõ ra chỉ bằng 0 khi tất cả các ngõ vào đều bằng 1 19
  20. Các loại cổng logic (tt) Cổng NAND ⚫ Dùng cổng NAND đóng/mở tín hiệu: Có thể sử dụng cổng NAND để đóng mở tín hiệu tương tự như cổng AND và cổng OR, song lưu ý cổng NAND đảo mức tín hiệu. ⚫ Có thể dùng cổng NAND thực hiện chức năng các cổng logic khác được không? Vì sao? Có thể dùng cổng NAND thực hiện chức năng tất cả các loại cổng logic khác 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2429 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

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

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2