Kỹ thuật điện tử C-Chương 8

Chương 8

HỆ TỔ HỢP

Mạch sô(cid:14) ñược chia làm hai loại:

- Mạch tô(cid:27) hợp (Combinational Circuit)

- Mạch tuần tư% (Sequential Circuit).

Mạch tô(cid:27) hợp là mạch mà các ngo, ra chỉ phu% thuộc vào các ngo,

vào hiện tại.

NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ HỆ TỔ HỢP

1. Phát biểu bài toán.

2. Xác ñịnh các ngo, vào va? các ngo, ra.

3. Lập bảng chân trị nêu lên mối quan hê% giữa các ngo, ra va?

các ngo, vào theo yêu cầu của bài toán.

4. Xác ñịnh hàm Boole ñược ñơn giản hóa cho các hàm ngo, ra.

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

5. Ve, sơ ñô? logic.

Ví dụ: Thiết kế mạch tổ hợp nhận một số vào là số nhị phân 4 bit ABCD (với D là LSB). Hệ có 2 ngõ ra F và G, ngõ ra F là 1 khi giá trị nhị phân của ngõ vào là 1 số chia hết cho 2 hoặc 3 và ngược lại; ngõ ra G bằng 1 khi tổng số bit 1 ở ngõ vào lớn hơn tổng số bit 0 và ngược lại.

Sơ ñồ khối

F G

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

A B C D

Bảng chân trị

Ngõ ra Ngõ vào Ngõ ra Ngõ vào

A B C D F G A B C D F G

0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0

0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0

1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0

1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0

0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1

0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1

1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1

Xác ñịnh các hàm ngõ ra

)D,C,B,A(F

)15,14,12,10,9,8,6,4,3,2,0(

)D,C,B,A(G

)15,14,13,11,7(

∑∑∑∑==== ∑∑∑∑====

F

G

AB

00

01

11

10

00

01

11

10 CD

1

00

1

00

01

1

01

1

11

1

11

1

10

1

10

1

++++

====

DCBDBADCAG

++++

====

++++ CBACBACBADF

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

++++

====

++++

++++ CBACBACBADF

A C D B

••••

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

••••

++++

====

++++

DCBDBADCAG

A C D B

••••

•••• ••••

•••• G •••• ••••

••••

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

••••

Trường hợp hệ tổ hợp không sử dụng hết 2n tổ hợp của ngõ vào thì tại các tổ hợp không sử dụng ñó ngõ ra có giá trị tùy ñịnh.

Ví du-: Thiết kê(cid:14) một mạch tô(cid:27) hợp có 4 ngõ vào ABCD (với D là MSB) biểu diễn cho sô(cid:14) BCD. Các ngõ ra giải mã cho ñèn led 7 ñoạn loại anode chung.

Sơ ñô? khối

D

C

B

A

a b c d e f g

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

Bảng chân trị

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

Inputs C B 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 D 0 0 0 0 0 0 0 0 A 0 1 0 1 0 1 0 1 a 0 1 0 0 1 0 0 0 b 0 0 0 0 0 1 1 0 Outputs d 0 1 0 0 1 0 0 1 c 0 0 1 0 0 0 0 0 e 0 1 0 1 1 1 0 1 f 0 1 1 1 0 0 0 1 g 1 1 0 0 0 0 0 1

Bảng chân trị

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

Inputs C B 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 D 1 1 1 1 1 1 1 1 A 0 1 0 1 0 1 0 1 a 0 0 X X X X X X b 0 0 X X X X X X Outputs d 0 0 X X X X X X c 0 0 X X X X X X e 0 1 X X X X X X f 0 0 X X X X X X g 0 0 X X X X X X

Các hàm ngo, ra

b

a

DC

00

01

11

10

00

01

11

10 BA

00 X

1 X

01 X

1 X

1

11 X X

10 X

1 X

====

++++ A.B.C.DA.B.Ca

A.B.CA.B.Cb

====

++++

====

++++

e

++++ Thực hiện rút gọn trên bìa K, ta có các hàm ngo, ra: A.B.Cc ==== A.B.C.DA.B.CA.B.Cd ++++

====

++++

====

B.CA ++++

A.C.DB.CA.B

f

A.B.CB.C.Dg

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

CÁC MẠCH TỔ HỢP THÔNG DỤNG

I. MẠCH CỘNG – TRỪ NHỊ PHÂN

1. MẠCH CỘNG - ADDER

a. Mạch cộng bán phần (Half Adder – HA) Mạch cộng bán phần là mạch cộng 2 sô(cid:14) nhi% phân 1 bit X và Y, mạch tạo ra 1 bit tổng S(Sum) va? 1 bit nhơ(cid:14) C(Carry).

Sơ ñô? khối

S

X

H.A

Y

C

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

Bảng chân trị Sơ ñô? mạch

Ngõ vào Ngõ ra X

• X Y C S S •

0

1

0

1

0

1

0

1

====

++++

⊕⊕⊕⊕====

Các hàm ngo, ra

YXY.XY.XS C = X.Y

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

b. Mạch cộng toàn phần (Full Adder – FA)

Mạch cộng toàn phần thực hiện phép cộng 3 sô(cid:14) nhi% phân 1 bit X + Y + Z, mạch tạo ra 1 bit tổng S(Sum) va? 1 bit nhớ C(Carry).

Sơ ñô< khối

S X

F.A

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

Z C

Bảng chân trị

Ngõ vào Y

Z

Ngõ ra C S

X

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

C

)7,6,5,3(

S

)7,4,2,1(

∑∑∑∑====

Các hàm ngo, ra ∑∑∑∑====

C S XY XY

00 01 11 10 00 01 11 10 Z Z

0 0 1 1 1

++++

1 1 1 1 1 1 1

==== ++++ Z.Y.XZ.Y.XZ.Y.XZ.Y.XS ⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕==== ZYXS ==== ++++ ++++ Z.XZ.YY.XC

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

•

Sơ ñô? mạch

•

S X Y

•

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

2. MẠCH TRỪ - SUBTRACTOR a. Mạch trừ bán phần – Half Subtractor (H.S)

====

++++

⊕⊕⊕⊕====

Mạch trừ bán phần thực hiện phép trừ số học 2 số nhị phân ở ngõ vào X và Y. Hệ có 2 ngõ ra: bit hiệu D (Diffirence) và bit mượn B(Borrow)

X D

YXYXYXD YXB ====

H.S

Y B

D x y B D Y

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0

b. Mạch trừ toàn phần – Full Subtractor (F.S)

Mạch trừ toàn phần thực hiện phép trừ số học 3 bit X – Y – Z (Z:biểu diễn cho bit mượn từ vị trí có trọng số nhỏ hơn).

B D xy xy X D 00 01 11 10

z 0 1 z 0 00 01 11 10 1 1 Y F.S

1 1 1 1 1 1 1 Z B

++++

X Y Z

ZYXZYXZYXZYXD

==== ⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕====

)YX(Z

++++

====

++++ ZYZXYXC

====

++++

)YX(ZYX

B D 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1

0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

3. MẠCH CỘNG/TRỪ NHỊ PHÂN SONG SONG

a. Mạch cộng nhị phân

C3 C2 C1

M: M3 M2 M1 M0

+

N: N3 N2 N1 N0

C4 S3 S1 S0

M3 N3

M2 N2

S2 M1 N1

M0 N0

X Y F.A X Y F.A X Y F.A X Y F.A

C3

C2

C1

Z Z Z Z C C C C

C0 = 0

S S S S

74283

C4

S3

S2

S1

S0

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

b. Mạch trừ nhị phân - Sử dụng các mạch trừ toàn phần F.S.

- Hoặc thực hiện bằng phép cộng với số bù 2 của số trừ.

M – N = M + Bù_2(N) = M + Bù_1(N) + 1

M3 N3

M2 N2

M1 N1

M0 N0

X Y F.A Z Y F.A X Y F.A X Y F.A

C3

C2

C1

Z Z Z Z C C C C

C0 = 1

S S S S

C4

S3

S2

S1

S0

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

Chú ý: Nếu C4 = 1 kết quả là số dương và ngược lại.

c. Mạch cộng/trừ nhị phân

Phép toán

Ngõ vào ñiều khiển

C0

yi

CỘNG TRỪ

T = 0: Cộng T = 1: Trừ

M3 N3

0 Ni 1 Ni M2 N2

M1 N1

C0 = T yi = T⊕⊕⊕⊕Ni M0 N0 T

x y F.A x y F.A x y F.A x y F.A

C3

C2

C1

C0

z z z z C C C C

S S S S

C4

S0

S3

S1

S2 Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

III. HỆ CHUYỂN MÃ (Code Conversion):

- Hệ chuyển mã là hệ tổ hợp làm cho 2 hệ thống tương thích nhau, mặc dù mỗi hệ thống dùng mã nhị phân khác nhau.

Mã

Hệ chuyển mã

nhị phân A

nhị phân B

- Hệ chuyển mã có ngõ vào cung cấp các tổ hợp mã nhị phân A và các ngõ ra tạo ra các tổ hợp mã nhị phân B. Như vậy, ngõ vào và ngõ ra phải có số lượng từ mã bằng nhau.

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

Ví dụ: Thiết kế hệ chuyển mã BCD thành mã BCD quá 3. W = A + B (C + D) X = B ⊕⊕⊕⊕ (C + D) Y = C ⊕⊕⊕⊕ D Z = D

A W

X C

Y D

Z W X Y Z 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X

A B C D 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

IV. MẠCH GIẢI MÃ (DECODER):

- Mạch giải mã là hệ chuyển mã thực hiện chuyển ñổi mã nhị phân cơ bản n bit ở ngõ vào thành mã 1 trong m ở ngõ ra.

X0

Y0

Mã

X1

Y1

Mã 1 trong m

nhị phân

Xn-1

Ym-1

m = 2n

i của tổ hợp nhị phân ở ngõ vào, thì ngõ ra Yi sẽ

- Với giá trị tích cực và các ngõ ra còn lại sẽ không tích cực.

- Có 2 loại: ngõ ra tích cực cao (mức 1) và ngõ ra tích cực thấp (mức 0).

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

a. Mạch giải mã ngõ ra tích cực cao:

Y0

X0 (LSB)

Y1

Y2

X1 X0 0 0 0 1 1 0 1 1

Y3 Y2 Y1 Y0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0

X1

Y3

Y0 = X1 X0 = m0

Y1 Y1 = X1 X0 = m1

Y2 = X1 X0 = m2

X1 Y3 = X1 X0 = m3

Ngõ ra: Yi = mi

(i = 0, 1, .., 2n-1)

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

b. Mạch giải mã ngõ ra tích cực thấp:

Y0

X0 (LSB)

Y1

Y2

X1

X1 X0 0 0 0 1 1 0 1 1

Y3 Y2 Y1 Y0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1

Y3

Y0 Y0 = X1 + X0 = M0 = m0

Y1 = X1 + X0 = M1 = m1 Y1

Y2 = X1 + X0 = M2 = m2

Y3 = X1 + X0 = M3 = m3 Ngõ ra: Yi = Mi Y3

(i = 0, 1, .., 2n-1)

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

c. Mạch giải mã có ngõ vào cho phép: - Ngoài các ngõ vào dữ liệu, mạch giải mã có thể có 1 hay nhiều ngõ vào cho phép. - Khi các ngõ vào cho phép ở trạng thái tích cực thì mạch giải mã mới ñược hoạt ñộng và ngược lại, khi ñó các ngõ ra ở trạng thái không tích cực.

Y0

X0 (LSB)

Y1

X1

Y2

EN

Y3

Y3 Y2 Y1 Y0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0

EN X1 X0 0 X X 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

IC giải mã:

a. IC 74139: gồm 2 mạch giải mã 2 sang 4 ngõ ra tích cực thấp

4

2 1Y0

1A (LSB)

5

3 1Y1

1B

6 G B A

Y3 Y2 Y1 Y0

1Y2

1

7 1G

1Y3

12

14 2Y0

2A (LSB)

11

13 2Y1

1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1

1 X X 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1

2B

10 2Y2

15

9 2G

2Y3

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

b. IC 74138: mạch giải mã 3 sang 8 ngõ ra tích cực thấp

15

1 Y0

G1 G2A G2B C B A

Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0

A (LSB)

14

2 Y1

B

13

3 Y2

C

12

11 Y3 Y4

6 G1

10 Y5

5 G2A

9 Y6

4 G2B

7 0 X X X X X X 1 X X X X X X 1 X X X 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1

Y7

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

Dùng mạch giải mã thực hiện hàm Boole

Mỗi ngõ ra của mạch giải mã n sang 2n (ngõ ra tích cực cao) là

1 minterm(tích chuẩn) n biến. Nếu ngo, ra tích cực thấp thi?

mỗi ngõ ra là 1 Maxterm(tổng chuẩn). Do ño(cid:14), 1 mạch giải mã

n sang 2n kết hợp với các cổng logic có thê(cid:27) ñược dùng ñê(cid:27) thực

hiện 1 hoặc nhiều hàm Boole n biến.

Ví dụ: dùng 74LS138 và các cổng cần thiết thực hiện các hàm sau:

F1(x,y,z) = ΠΠΠΠ (0,1,3)

F2(x,y,z) = ∑∑∑∑(1,4,5)

F3(x,y,z) = ∑∑∑∑(0,1,2,5,6,7)

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

Giải

F1(x,y,z) = ΠΠΠΠ (0,1,3)

==== M.M.M)z,y,x(1F

0

1

3 F2(x,y,z) = ∑∑∑∑(0,4,5)

====

++++

0

4

5 mmm)z,y,x(2F ====

++++

5

0

4

0 mmm m.m.m==== 5 M.M.M====

4

0

5 F3(x,y,z) = ∑∑∑∑(0,1,2,5,6,7)

)z,y,x(3F

)4,3(

==== ∏∏∏∏ ====

3 M.M

4

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

====

Mạch thực hiện

==== M.M.M)z,y,x(2F

==== M.M.M)z,y,x(1F

0

4

5 3 M.M)z,y,x(3F

4

0

1

3 A B C(MSB)

z y x

G1

1 0

G2A

15 14 13 12 11 10 9 7

0 G2B

Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

V. MẠCH MÃ HÓA (ENCODER):

- Encoder là mạch chuyển mã thực hiện hoạt ñộng ngược lại với decoder. Nghĩa là encoder có m ngõ vào theo mã nhị phân 1 trong m và n ngõ ra theo mã nhị phân cơ bản (với m ≤ 2n).

- Với ngõ vào Ii ñược tích cực thì ngõ ra chính là tổ hợp giá trị nhị phân i tương ứng.

I0

(LSB) Z0

I1

Z1

I2

Z1 Z0 0 0 0 1 1 0 1 1

I3 I2 I1 I0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0

I3

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

Z1

I3I2

00 01 11 10

Ngõ vào

Ngõ ra

I1I0

00 X

1 X

1 I3

I2

I1

I0

Z1

Z0

X

01

0 X

0

1

0 X

11

0

1

0 X

10

1

0

1

0

1

0 I3

1 Z1

I2

I ++++

Z ==== 1 ==== Z

I I

0 I

1

3

2 Z0

++++

Tương tư%: ==== Z

I

0

1

3 I1

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

* Mạch mã hóa có ưu tiên (Priority Encoder): Mạch mã hóa có ưu tiên là mạch mã hóa sao cho nếu có nhiều hơn 1 ngõ vào cùng tích cực thì ngõ ra sẽ là giá trị nhị phân của ngõ vào có ưu tiên cao nhất.

I0

(LSB) Z0

Z1 = I3 + I2 Z0 = I3 + I2 I1 V = I3 + I2 + I1 + I0

I1

Z1

I2

V

I3

I3 I2

Z1 Z0 V X X 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1

I3 I2 I1 I0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 X 0 1 X X 1 X X X

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

Thứ tự ưu tiên: I3 >>>>I2 >>>>I1 >>>>I0

2. IC mã hóa ưu tiên 8 →→→→3 (74148):

5 EI

EI I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0

A2 A1 A0 GS EO

6

4

7

9 3 2

A2 A1 (LSB)A0

1

13

14

12

15 GS EO

11

10 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0

1 X X X X X X X X 0 0 X X X X X X X 0 1 0 X X X X X X 0 1 1 0 X X X X X 0 1 1 1 0 X X X X 0 1 1 1 1 0 X X X 0 1 1 1 1 1 0 X X 0 1 1 1 1 1 1 0 X 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

VI. MẠCH DỒN KÊNH (Multiplexer - MUX):

- MUX 2n →→→→1 là hệ tổ hợp có nhiều ngõ vào nhưng chỉ có 1 ngõ ra. Ngõ vào gồm 2 nhóm: m ngõ vào dữ liệu (data input) và n ngõ vào lựa chọn (select input).

Ngõ vào dữ liệu (Data Input)

D0 D1 : Dm-1

Y

Ngõ vào lựa chọn (Select Input)

S0(LSB) S1 : Sn-1

- Với 1 giá trị i của tổ hợp nhị phân các ngõ vào lựa chọn, ngõ vào dữ liệu Di sẽ ñược chọn ñưa ñến ngõ ra. (m = 2n)

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

* MUX 4 →→→→ 1:

Y = S1 S0 D0 + S1 S0 D1 + S1 S0 D2 + S1 S0 D3 = m0 D0 + m1 D1 + m2 D2 + m3 D3 = ∑∑∑∑mi Di (i = 0, 1, 2, 3)

Y

D0 D1 D2 D3

S0(LSB) S1

Y

D1 Y

S1 S0 0 0 0 1 1 0 1 1

D0 D1 D2 D3

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

Tổng quát: Y = ∑∑∑∑mi Di (với i = 0, 1, .., 2n-1)

IC dồn kênh:

a. 74LS153: gồm 2 MUX 4 →→→→1

14

2 A(LSB) B

1

6

5

7 1Y

4

3 1G 1C0 1C1 1C2 1C3

15 G B A 1 X X 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1

Y 0 C0 C1 C2 C3

10

9 2Y

11 12

13 2G 2C0 2C1 2C2 2C3

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

b. 74151: MUX 8 →→→→1

7

11

10

9

4

5 Y

3

2

6 Y

1

15 14 13

EN C B A 1 X X X 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1

Y 0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

12 EN A(LSB) B C D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

Sử dụng MUX thực hiện hàm Boole:

a. Dùng MUX 2n thực hiện hàm Boole n biến:

F(x, y, z) = ∑∑∑∑(0, 1, 4, 7) = m0 + m1 + m4 + m7 = m0 1 + m1 1 + m2 0 + m3 0

+ m4 1 + m5 0 + m6 0 + m7 1 0 z y x

F 1

Y

Y = ∑∑∑∑mi Di

= m0D0 + m1D1 + m2D2 + m3D3 0

Y

+ m4D4 + m5D5 + m6D6 + m7D7

D0 = D1 = D4 = D7 = 1 D2 = D3 = D5 = D6 = 0

EN A(LSB) B C D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

b. Dùng MUX 2n thực hiện hàm Boole n+1 biến:

F(x, y, z) = ∑∑∑∑(0, 1, 4, 7)

y x

A(LSB) B

F 0 1 0 = x y z + x y z + x y z + x y z = x y .1 + x y .0 + x y .z + x y .z = m0 .1 + m1 .0 + m2 .z + m3 .z Y = m0D0 + m1D1 + m2D2 + m3D3 D0 = 1; D1 = 0; D2 = z; D3 = z

1Y

1G 1C0 1C1 1C2 1C3

D0 = 1

D1 = 0

2Y

D2 = z

2G 2C0 2C1 2C2 2C3

D3 = z x y z 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1

F 1 1 0 0 1 0 0 1

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

VII. MẠCH PHÂN KÊNH (DEMUX):

- DEMUX 1→→→→2n thực hiện hoạt ñộng ngược lại với MUX. Mạch có 1 ngõ vào dữ liệu, n ngõ vào lựa chọn và 2n ngõ ra.

D

Ngõ ra

Ngõ vào dữ liệu (Data Input)

Y0 Y1 : Ym-1

Ngõ vào lựa chọn (Select Input)

S0(LSB) S1 : Sn-1

- Với 1 giá trị i của tổ hợp nhị phân các ngõ vào lựa chọn, ngõ vào dữ liệu D sẽ ñược ñưa ñến ngõ ra Yi.

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

* DEMUX 1 →→→→ 4:

D

Y0

Y1

S0 (LSB)

S1 S0 0 0 0 1 1 0 1 1

Y3 Y2 Y1 Y0 0 0 0 D 0 0 D 0 0 D 0 0 D 0 0 0

Y2

S1

Y3

Y0 = S1 S0 D = m0 D

S1 Y1

Y1 = S1 S0 D = m1 D

S0 Y2 = S1 S0 D = m2 D

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

Y3 = S1 S0 D = m3 D

IC phân kênh 74LS155: gồm 2 mạch phân kênh 1 →→→→ 4

B A

1G 1C

7

2 1G

1Y0

1

6 1C

1Y1

5 1Y2

4

13 1Y3

A (LSB)

X X X X 0 0 0 1 1 0 1 1

1 X X 0 0 1 0 1 0 1 0 1

1Y0 1Y1 1Y2 1Y3 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0

3

9 B

B A

2G 2C

2Y0

10 2Y1

14

11 2G

2Y2

15

12 2C

2Y3

2Y0 2Y1 2Y2 2Y3 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0

X X X X 0 0 0 1 1 0 1 1

1 X X 1 0 0 0 0 0 0 0 0

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

VIII. MẠCH SO SÁNH ðỘ LỚN (Comparator):

- Mạch so sánh là hệ tổ hợp thực hiện so sánh 2 số nhị phân không dấu A và B (mỗi số n bit). - Mạch so sánh có 3 ngõ ra (A>B), (A=B) và (A
* Mạch so sánh 3 bit:

A

(A>B)

A: A2 A1 A0 B: B2 B1 B0

(A=B)

B

(A
(i = 0, 1, 2)

Sử dụng biến trung gian: xi = Ai ⊕⊕⊕⊕Bi

(A = B) = x2 x1 xo

46

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

= (A=B) + (A>B) (A > B) = A2 B2 + x2 A1 B1 +x2x1 A0 B0 (A < B) = A2 B2 + x2 A1 B1 +x2x1 A0 B0

x0

(A=B) x1

x2

A0 B0 A1 B1 A2 B2 (A
47

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh

(A>B)

IC so sánh 74LS85:

2

3

AGTBOUT = (A>B) + (A=B)AGTBIN

4

ALTBIN AEQBIN AGTBIN

AEQBOUT = (A=B) AEQBIN

10

ALTBOUT = (A
12 13

7

15

A0 A1 A2 A3

6

9

5

ALTBOUT AEQBOUT AGTBOUT

11

14

1

B0 B1 B2 B3

48

Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C GV: Lê Thị Kim Anh