Điện tử số - Chương 4

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Thêm vào BST

Báo xấu

124
lượt xem 35
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu tham khảo bài giảng Điện tử số - Chương 4 hệ dãy

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Điện tử số - Chương 4

Bài t p l n Tin 1: b c ng song song t 1 ñ n a1 a0 b1 b0 p3 p2 p1 p0 8 bit 0 0 0 0 0 0 0 0 Tin 2: b tr song song t 1 ñ n 8 bit 0 0 0 1 0 0 0 0 Tin 3: b so sánh song song t 1 ñ n 8 bit … … … … … … … … Báo cáo: n p theo l p, chi u th 7, tu n 12, trư c 16h30 (báo cáo in trên gi y (không vi t b ng tay): - 1 1 1 1 1 0 0 1 ð , làm th nào, k t qu , CT ngu n) 125 126 http://cnpmk51-bkhn.org http://cnpmk51-bkhn.org a3 a2 a1 a0 c0 c1 Σ 0 0 0 0 0 0 0 Chương 4 0 0 0 1 1 0 0 H dãy 0 0 1 0 1 0 0 … … … … … … … 1 1 1 1 0 0 1 127 128 http://cnpmk51-bkhn.org http://cnpmk51-bkhn.org 32
4.1 Khái ni m 4.1 Khái ni m Nh n xét: Tín hi u ra Y là khác nhau ngay c H dãy: tin t c ñ u ra không ch ph thu c tin trong các trư ng h p tín hi u vào như nhau t c ñ u vào th i ñi m hi n t i mà còn ph thu c vào quá kh c a các tin t c ñó n a → h Phân bi t 2 lo i quá kh c a tín hi u vào: m t có nh . là lo i tín hi u vào t o ra s nh b ng 0 và Ví d : Xét b c ng nh phân liên ti p. B c ng hai là lo i tín hi u vào t o ra s nh b ng 1. có 2 ñ u vào X1, X2 là 2 s nh phân c n c ng, Hai lo i này t o nên 2 tr ng thái c a b c ng ñ u ra Y là t ng c a X1, X2. là có nh (s nh = 1) và không nh (s nh t1 t5 t4 t3 t2 = 0). t5 t4 t3 t2 t1 X1= 0 1 1 0 0 B Ra ti : vào ti X1= 0 1 1 0 0 c ng s nh ti-1: vào ti-1 X2= 0 1 1 1 0 liên s nh ti-2 X2= Y= 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 Y ti p LSB 129 130 http://cnpmk51-bkhn.org http://cnpmk51-bkhn.org 4.2 Các mô hình h dãy 4.2 Các mô hình h dãy Mealy: mô t h dãy b ng b 5 • X : t p h u h n các tín hi u vào. N u h có m ñ u vào → các tín hi u vào tương ng là x1,x2...,xm H X Y • S : t p h u h n các tr ng thái. N u h có n tr ng thái → DÃY các tr ng thái tương ng là s1,s2...,sn • Y: t p h u h n các tín hi u ra. N u h có l ñ u ra ta có Tr ng thái các tín hi u ra tương ng là y1,y2...,yl • Fs: hàm tr ng thái. Fs = Fs(X,S) Mô hình Mealy và mô hình Moore • Fy : hàm ra. Fy = Fy(X,S) Moore: cũng dùng b 5 như mô hình Mealy ði u khác bi t duy nh t: Fy = Fy(S) 131 132 http://cnpmk51-bkhn.org http://cnpmk51-bkhn.org 33
4.2 Các mô hình h dãy 4.2 Các mô hình h dãy Ví d B c ng nh phân liên ti p Hàm tr ng thái: (tr ng thái hi n t i, tr ng thái ti p theo) Fs(s0,11) = s1 Xét theo mô hình Mealy: Fs(s0,x1x2) = s0 n u x1x2=00, 01 ho c 10 T p tín hi u vào: X={00,01,10,11}. Fs(s1,00) = s0 T p tín hi u ra: Y = {0,1}. Fs(s1,x1x2) = s1 n u x1x2=10, 01 ho c 11. T p tr ng thái: S = {s0, s1} Hàm ra: Tr ng thái s0 là tr ng thái không nh hay s nh Fy(s0,00 ho c 11) = 0 t o ra b ng 0. Fy(s0,01 ho c 10) = 1 Tr ng thái s1 là tr ng thái có nh hay s nh t o Fy(s1,00 ho c 11) = 1 ra b ng 1. Fy(s1,01 ho c 10) = 0 133 134 http://cnpmk51-bkhn.org http://cnpmk51-bkhn.org 4.2 Các mô hình h dãy 4.2 Các mô hình h dãy Xét theo mô hình Moore: B ng tr ng thái Mealy T p tín hi u vào: X={00,01,10,11}. T p tín hi u ra: Y = {0,1}. X S T p tr ng thái: {s00, s01, s10, s11} X1 X2 ... XN s00 : tr ng thái không nh , tín hi u ra b ng 0 s01 : tr ng thái không nh , tín hi u ra b ng 1 s1 Fs(s1,X1),Fy(s1,X1) Fs(s1,X2),Fy(s1,X2) : Fs(s1,XN),Fy(s1,XN) s10 : tr ng thái có nh , tín hi u ra b ng 0 s11 : tr ng thái có nh , tín hi u ra b ng 1. s2 Fs(s2,X1),Fy(s2,X1) Fs(s2,X2),Fy(s2,X2) : Fs(s2,XN),Fy(s2,XN) Hàm tr ng thái: Fs(s00 ho c s01,00) = s00 ... : : : : : Hàm ra: sn Fs(sn,X1),Fy(sn,X1) Fs(sn,X2),Fy(sn,X2) : Fs(sn,XN),Fy(sn,XN) Fy(s00) = Fy(s10) = 0 Fy(s01) = Fy(s11) = 1 có m ñ u vào thì N
4.2 Các mô hình h dãy 4.2 Các mô hình h dãy Ví d B c ng nh phân liên ti p B ng tr ng thái Moore X Mealy Moore S Y X1 X2 ... XN x1x2 x1x2 S Y s1 Fs(s1,X1) Fs(s1,X2) : Fs(s1,XN) Fy(s1) S 00 01 11 10 00 01 11 10 s2 Fs(s2,X1) Fs(s2,X2) : Fs(s2,XN) Fy(s2) s00 s00 s01 s10 s01 0 s0 s0,0 s0,1 s1,0 s0,1 s01 s00 s01 s10 s01 1 : : : : : : s1 s0,1 s1,0 s1,1 s1,0 s10 s01 s10 s11 s10 0 sn Fs(sn,X1) Fs(sn,X2) : Fs(sn,XN) Fy(sn) s11 s01 s10 s11 s10 1 Tr ng thái hi n t i Tr ng thái ti p theo 137 138 http://cnpmk51-bkhn.org http://cnpmk51-bkhn.org 4.2 Các mô hình h dãy 4.3 Các trigơ (Flip-Flop) • Trigơ là ph n t nh và là ph n t cơ b n c a h dãy ð hình tr ng thái • Tr ng thái c a trigơ chính là tín hi u ra c a nó. /Y X s1 s2 4.3. 1 Trigơ RS SR 00 01 11 10 q Ví d B c ng nh phân liên ti p S Q 00 01,10 0 0 0 1 CLK − 00/0 Tr ng 11/1 R Q thái 11 1 1 0 1 − hi n s00 s10 ti 11/0 01,10 11 Nh Xóa Kxñ Tl p R s0 00 s1 ≥1 Q S: Set, R: Reset 00/1 11 Phương trình tr ng thái: 00 01,10 s11 Q = S + Rq s01 ≥1 01,10/1 01,10/0 Q 00 S Tr ng thái ti p theo Tr ng thái hi n t i Mealy Moore CLK: CLOCK (ñ ng h , ñ ng b ) 11 01,10 139 140 http://cnpmk51-bkhn.org http://cnpmk51-bkhn.org 35
Trigơ RS Bi u ñ th i gian S Q 1 CLK S 0 R Q 1 0 R 1 Q 0 1 Q 0 Thi t l p Xóa Nh 0 Thi t l p Nh 1 141 142 http://cnpmk51-bkhn.org http://cnpmk51-bkhn.org Trigơ RS 4.3.2 Trigơ D (Delay) Q=D Tác d ng c a ñ ng h (CLK: CLOCK) Tuỳ thu c vào tín hi u ñ ng b tích c c theo m c hay theo sư n mà có 2 lo i trigơ D: D Q D Q Ch t D (D latch): ñ ng b CLK CLK S=1 theo m c S=0 Q Q R=0 R=1 Q=1 Q=1 D xúc phát sư n (edge triggered): ñ ng b theo S=0 R=1 sư n dương ho c sư n âm c a tín hi u ñ ng h và có ký S=1 Q=0 hi u như sau: R=0 Q=0 CLK CLK ð ng b sư n + ð ng b sư n − 143 144 http://cnpmk51-bkhn.org http://cnpmk51-bkhn.org 36
Trigơ D- Bi u ñ th i gian Ch t D D xúc phát sư n dương 145 146 http://cnpmk51-bkhn.org http://cnpmk51-bkhn.org 4.3.3 Trigơ JK 4.3.4 Trigơ T Q = J q + Kq Q = Tq + Tq Nh Lt Tl p 0 Tl p 1 Nh Lt 147 148 http://cnpmk51-bkhn.org http://cnpmk51-bkhn.org 37
4.4 M t s ng d ng h dãy 4.4 M t s ng d ng h dãy 4.4.1 B ñ m và chia t n s B ñ m không ñ ng b a) B ñ m dùng ñ ñ m xung. B ñ m Ví d B ñ m không ñ ng b môñun môñun N: ñ m N-1 xung, xung th 16 dùng trigơ JK ñ ng b sư n âm N làm cho b ñ m quay v tr ng ñ ng h . thái ngh hay tr ng thái 0. B ñ m môñun 16 → có 16 tr ng Phân lo i: thái → c n 4 trigơ •B ñ m ñ ng b : xung ñ m ñ ng th i là xung ñ ng h ñưa t i các ñ u vào CLK • B ñ m không ñ ng b : không c n ñưa ñ ng th i xung ñ m vào các ñ u vào CLK 149 150 http://cnpmk51-bkhn.org http://cnpmk51-bkhn.org a) B ñ m không ñ ng b a) B ñ m không ñ ng b n q4 q3 q2 q1 1 1 1 1 J Q4 J Q2 J Q3 J Q1 0 0 0 0 0 CLK 1 0 0 0 1 CLK CLK CLK CLK n: s xung ñ m Xung ñ m 2 0 0 1 0 q4, q3,q2, q1: Tr ng thái c a K Q4 K Q2 K Q3 K Q1 3 0 0 1 1 1 1 1 1 4 trigơ 4 0 1 0 0 Tr = 2 Tv, Fr = Fv/2 Tv 5 0 1 0 1 6 0 1 1 0 Tr 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0 9 1 0 0 1 10 1 0 1 0 11 1 0 1 1 12 1 1 0 0 13 1 1 0 1 14 1 1 1 0 15 1 1 1 1 16 0 0 0 0 151 152 http://cnpmk51-bkhn.org http://cnpmk51-bkhn.org 38
a) B ñ m không ñ ng b b) B ñ m ñ ng b C B A Ví d Môñun 8 B ñ m môñun 10 0 1 J Q J Q J Q 1 0 CLK CLK CLK K Q K Q K Q Xung vào J Q4 J Q3 J Q2 J Q1 (CLK) 1 1 1 1 CLK CLK CLK CLK FF1 FF2 FF3 CLK A B C S CLK ñm 0 0 0 0 0 K CLR Q4 K CLR Q3 K CLR Q2 K CLR Q1 1 FF1: 1 1 1 1 0 0 1 1 J=K=1, l t tr ng thái khi có CLK 2 0 1 0 2 FF2,FF3: 3 0 1 1 3 CLR: CLEAR (XÓA). CLR=0 Q=0 J=K 4 1 0 0 4 J=K=1: Ch ñ l t khi có CLK 5 1 0 1 5 J=K=0: Ch ñ nh khi có CLK 6 1 1 0 6 7 1 1 1 7 8 0 0 0 0 153 154 http://cnpmk51-bkhn.org http://cnpmk51-bkhn.org 4.4.1 B ñ m và chia t n s 4.4.2 Thanh ghi Ch c năng: Lưu tr và d ch chuy n thông tin B ñ m ñ ng th i là b chia t n s . Phân lo i: H s chia t n s ñúng b ng môñun c a b ñ m RA B ñ m ti n (tăng): s ñ m tăng lên 1 m i khi có 1 xung ñ m 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 VÀO Ví d B ñ m ti n môñun 8: 0-1-2-3-4-5-6-7-0-… VÀO RA Vào n i ti p – Ra song song Vào n i ti p – Ra n i ti p B ñ m lùi (gi m): s ñ m gi m ñi 1 m i khi có 1 xung ñ m VÀO VÀO Ví d B ñ m lùi môñun 8: 7-6-5-4-3-2-1-0-7-… 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 RA RA Các IC ñư c ch t o làm b ñ m thư ng cho phép ñ m Vào song song – Ra n i ti p Vào song song – Ra song song theo c 2 chi u 155 156 http://cnpmk51-bkhn.org http://cnpmk51-bkhn.org 39
4.4.2 Thanh ghi 4.4.2 Thanh ghi VÀO RA Dòng Ví d : Thanh ghi 4 bit dùng trigơ D S CLR CLK A B C D li u 1 0 0 0 0 0 0 0 A B C 2 1 1 0 0 0 0 0 D 3 1 1 1 1 0 0 0 Sè liÖu vµo D Q D Q D Q D Q 4 1 1 2 1 1 0 0 CLK CLK CLK CLK 5 1 1 3 1 1 1 0 6 1 0 4 0 1 1 1 CLR Q CLR Q CLR Q CLR Q CLOCK 7 1 0 5 0 0 1 1 8 1 0 6 0 0 0 1 CLEAR 9 1 0 7 0 0 0 0 CLR = 0 Q=0 10 1 0 8 0 0 0 0 11 1 1 9 1 0 0 0 12 1 0 10 0 1 0 0 13 1 0 11 0 0 1 0 14 1 0 12 0 0 0 1 15 1 0 13 0 0 0 0 157 158 http://cnpmk51-bkhn.org http://cnpmk51-bkhn.org 4.4.2 Thanh ghi Chuông Chương 5 T ng h p và phân tích h dãy 1 0 0 1 159 160 http://cnpmk51-bkhn.org http://cnpmk51-bkhn.org 40