Chương 4: LÝ THUYẾT HỆ TỔ HỢP

Chia sẻ: Phạm Đình Thế | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:49

Thêm vào BST

Báo xấu

135
lượt xem 19
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Các phần tử logic AND, OR, NOR, NAND là các phần tử logic cơ bản còn được gọi là hệ tổ hợp đơn giản. Như vậy, hệ tổ hợp là hệ có các ngõ ra là các hàm logic theo ngõ vào, điều này nghĩa là khi một trong các ngõ vào thay đổi trạng thái lập tức làm cho ngõ ra thay đổi trạng thái ngay mà không chịu ảnh hưởng của trạng thái ngõ ra trước đó.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Chương 4: LÝ THUYẾT HỆ TỔ HỢP

Chương 4: HỆ TỔ HỢP • Giới thiệu • Cách thiết kế • Các loại mạch thông dụng đã tích hợp thành IC: – Bộ dồn kênh (Multiplexer/Selecter – MUX) – Bộ phân kênh ( Demuxtiplexer) – Bộ mã hóa (encoder) – Bộ giải mã (decoder) – Bộ so sánh – Bộ kiểm tra chẵn lẻ (parity checker) • Các IC thường gặp Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính 1 Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Chương 4: Hệ tổ hợp 4.1 Giới thiệu • Định nghĩa: Là tổ hợp các cổng logic, ngõ ra phụ thuộc ngõ vào, mọi sự thay đổi ngõ vào làm ngõ ra thay đổi Ngoõ vaøo Coång Ngoõ ra (Input) logic (Output) Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính 2 Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Chương 4: Hệ tổ hợp 4.2 Các bước thiết kế • Phân tích yêu cầu bài toán • Xác định bao nhiêu biến vào và ra? • Thành lập bảng sự thật • Tìm biểu thức rút gọn từng ngõ ra theo ngõ vào • Thực hiện sơ đồ logic Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính 3 Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Chương 4: Hệ tổ hợp 4.2 Cách thiết kế • Ví dụ: Hãy thiết kế một hệ tổ hợp theo yêu cầu sau: – Ba ngõ vào – Một ngõ ra – Ngõ ra ở mức cao chỉ khi đa số ngõ vào ở mức cao (số bits 1 nhiều hơn số bits 0) Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính 4 Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Chương 4: Hệ tổ hợp 4.2 Các bước thiết kế • Các bước thực hiện: Bước 1: Xác định số ngõ vào, số ngõ ra Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính 5 Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
4.2 Cách thiết kế Bước 2: Thành lập bảng sự thật MSB Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính 6 Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Chương 4: Hệ tổ hợp 4.2 Các bước thiết kế • Bước 3: Viết biểu thức ngõ ra theo ngõ vào MSB Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính 7 Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Chương 4: Hệ tổ hợp 4.2 Các bước thiết kế • Bước 4: Rút gọn biểu thức ngõ ra x(A,B,C) (dùng phương pháp đại số hoặc dùng bìa karnaugh): – Dùng biến đổi đại số Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính 8 Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Chương 4: Hệ tổ hợp 4.2 Các bước thiết kế • Bước 5: (cuối cùng) Vẽ mạch X(A,B,C) = BC+AC+AB Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính 9 Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Chương 4: Hệ tổ hợp 4.3.1 Bộ dồn kênh/ chọn kênh (Multiplexer/selector) • Định nghĩa: 2n ngõ vào, 1 ngõ ra và n ngõ điều khiển/chọn. Tại mỗi thời điểm chỉ có 1 ngõ vào được kết nối với ngõ ra, đó là ngõ vào có chỉ số được xác định bởi tổ hợp nhị phân của n bit điều khiển D0 D1 Ngoõ vaøo döõ lieäu (Data Input) Dm-1 Y S0 Ngoõ vaøo löïa choïn Sn-1 (Select Input) Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính 10 Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Chương 4: Hệ tổ hợp 4.3.1 Bộ dồn kênh/ chọn kênh Bộ MUX: 4->1 • Ngõ vào Sơ đồ khối Bảng hoạt động – data: 4 – chọn lựa: 2 D0 LSB D1 • Ngõ ra: 1 D2 D3 Y S0 (LSB) S1 Y= S1 S0 D0 + S1 S 0 D1 + S1 S0 D2 + S1 S0 D3 Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính 11 Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Chương 4: Hệ tổ hợp 4.3.1 Bộ dồn kênh/chọn kênh MUX: 4->1 • Sơ đồ mạch Y= S1 S0 D0 + S 1 S 0 D1 + S1 S0 D2 + S1 S0 D3 S0 . S1 . D0 . . . D1 . Y D2 D3 Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính 12 Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
IC dồn kênh 74LS151 Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính 13 Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Chương 4: Hệ tổ hợp 4.3.1 Bộ dồn kênh/chọn kênh IC dồn kênh: 74LS153: gồm 2 bộ MUX 4 →1 14 A(LSB) 2 B 1 1G 6 1C0 5 1C1 7 4 1Y 1C2 3 1C3 15 2G 10 2C0 11 2C1 9 12 2Y 2C2 13 2C3 Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính 14 Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Chương 4: Hệ tổ hợp 4.3.1 Bộ dồn kênh/chọn kênh • Mở rộng ngõ vào: – Ghép nối 2k MUX 2n-k 1 để tạo thành 1 MUX 2n  1. – Nguyên tắc: sử dụng các đầu chọn có trọng số cao để điều khiển cho phép các IC lần lượt hoạt động. • Ví dụ: – Sử dụng 2 IC 74LS151 để xây dựng mạch dồn kênh 16  1. Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính 15 Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Chương 4: Hệ tổ hợp 4.3.1 Bộ dồn kênh/chọn kênh Dùng bộ MUX thực hiện biểu thức logic • Dùng IC 74LS151 để thực hiện hàm: f(x,y,z) = Σ (0,1, 4, 7) Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính 16 Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Chương 4: Hệ tổ hợp 4.3.1 Bộ dồn kênh/chọn kênh Dùng bộ MUX thực hiện biểu thức logic • Dùng IC 74LS153 để thực hiện hàm: f(x,y,z) = Σ (0,1, 5, 6) Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính 17 Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
4.3.2 Bộ phân kênh (Demultiplexer) 12n • Định nghĩa: 1 ngõ vào, n ngõ điều khiển/chọn, 2n ngõ ra. Tại mỗi thời điểm ngõ vào được kết nối với 1 ngõ ra, đó là ngõ ra có chỉ số được xác định bởi tổ hợp nh ị phân của n bit điều khiển. Sơ đồ khối D Y0 Y1 S0(LSB) Y2 S1 Y3 Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính 18 Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Chương 4: Hệ tổ hợp 4.3.2 Bộ phân kênh (Demultiplexer) Sơ đồ khối Bảng sự thật D Y0 LSB Y1 S0(LSB) Y2 S1 Y3 Biểu thức ngõ ra Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính 19 Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Chương 4: Hệ tổ hợp 4.3.2 Bộ phân kênh Demux: 1->4 S0 . S1 . . . D . Y0 . . Y1 . . Y2 Y3 Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính 20 Bài Giảng: Kỹ Thuật Số