́
́
́ Thiê t kê sô Các vấn đề cơ bản của kỹ thuật số
Người trình bày: TS. Hoàng Mạnh Thắng
ạ ệ ế
Các lo i h đ m
Hiện nay con người thường dùng hệ cơ số 10 với
các số từ 0 đến 9. Biểu diễn một số sẽ là: 4657=4*10^3+6*10^2+5*10^1+7*10^0
Với các phép cộng, trừ, nhân và chia Thực tế còn có các hệ cơ số đếm khác như hệ
nhị phân (2) hệ cơ số 3….
Các hệ thường được dùng là 2, 10 và 16
Hệ cơ số 2/nhị phân (binary)
Hệ nhị phân gồm các chữ số 0 và 1 Hệ đếm này hiện nay được dùng cho các hệ thống số, như
máy tính
Mỗi chữ số được gọi là bit Số nhị phân với 8 chữ số (8 bits): 10011011 được có giá trị
là
1*2^7 + 0*2^6 + 0*2^5 + 1*2^4 + 1*2^3 + 0*2^2 + 1*2^1 +
1*2^0 = 155 (chuy n t
ố ể ừ ệ ơ s 2 sang h 10)
h c
ệ Số nhị phân có n bits sẽ có 2^n-1 tổ hợp Phép tính cộng và trừ giống như trong hệ 10
Hệ cơ số 16 (hexadecimal) Trong hệ cơ số 16, 16 ký tự được dùng là: 0,1,
….9, A, B, C, D, E, F
Một số trong hệ 16 cũng được biểu diễn theo
cách tương tự như trong hệ cơ số 2 và 10. Ví dụ: E4 được ký hiệu $E4 hoặc 0xE4.
==> E*16^1 + 4*16^0 = 228 (chuyển từ hệ 16 sang
hệ 10)
Chuyển từ hệ cơ số 16 sang hệ 2 và ngược lại như
sau: 0xE4 == 1110 0100
Mã Gray (Gray Code)
Là mã có trọng lượng thay đổi và là vòng/cyclic.
Tức là mọi dịch chuyển từ 1 giá trị đến giá trị khác liên quan đến thay đổi của duy nhất 1 bit
́
́
́
́
̣
́ So sa nh ca c tiê p cân thiê t kê
Dùng CAD là rất cần thiết Nhìn và hiểu thấu đáo về vấn đề trong cách tiếp cận truyền thống vẫn là rất quan trọng: Khái niệm hóa vẫn được dùng phương pháp
truyền thống
Sử dụng hiệu quả CAD yêu cầu hiểu rõ những gì
CAD thực hiện
Sử dụng các lựa chọn thiết kế yêu cầu hiểu thấu
đáo
Các loại CHIP Các chip chuẩn: Cụ thể là họ 7400 Chứa số lượng nhỏ transistor (<100) Thực hiện những chức năng đơn giản
Các linh kiện logic có thể lập trình (PLD):
Chứa các phần tử mạch logic và các liên kết có thể lập
trình
Mạch chức năng nào đó có thể được xây dựng bởi người
dùng
Việc thiết kế với PLD được thực hiện thông qua CAD tool
Các loại CHIP (cont.)
Các Chip được thiết kế có thể chỉnh sửa
(custom-designed chips): Điển hình là mảng logic lập trình FPGA Được tối ưu hóa cho mục đích chuyên dụng Chứa lượng lớn mạch logic Chi phí sản xuất cao Để giảm chi phí phải sản xuất số lượng lớn
Quá trình thiết kế
Sản phẩm yêu cầu
Chỉ ra các thông số
Thiết kế thử
Mô phỏng Tái thiết kế
no Thiết kế đúng chứa ?
(1) yes
Quá trình thiết kế (cont.)
(1)
Thự hiện prototype Chỉnh sửa
Kiểm tra
Thiết kế lại Sửa chữa nhỏ ?
no
Đáp ứng yêu cầu kỹ thuật chưa ?
Sản phẩm thiết kế
yes
Môn này mang lại gì cho bạn ?
Hiểu các khái niệm và các mô hình, thuật toán và các quá trình liên quan đến thiết kế mạch logic Môn này trang bị kiến thức làm cơ sở cho các môn khác
và cho định hướng nghề nghiệp
Cung cấp kỹ năng giải quyết vấn đề gồm:
Mô tả và giải quyết các vấn đề mới Cần cọ sát vấn đề nâng cao kỹ năng giải quyết vấn đề
Diễn tả giải pháp một cách rõ ràng và chính xác Làm quen với thực tế thiết kế mạch số
