Kỹ thuật điện tử C-Chương 8

Chia sẻ: Nguyễn Hoàng Quoc Viet | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:48

Thêm vào BST

Báo xấu

96
lượt xem 10
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Thiết kế mạch tổ hợp nhận một số vào là số nhị phân 4 bít ABCD. Hệ có 2 ngõ ra là F và G, ngõ ra F là 1 khi giá trị nhị nhân 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 và ngược lại

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Kỹ thuật điện tử C-Chương 8

Chương 8 H T H P M ch sô ñư c chia làm hai lo i: - M ch tô h p (Combinational Circuit) - M ch tu n tư (Sequential Circuit). M ch tô h p là m ch mà các ngo ra ch phu thu c vào các ngo vào hi n t i. NGUYÊN T C THI T K H T H P 1. Phát bi u bài toán. 2. Xác ñ nh các ngo vào va các ngo ra. 3. L p b ng chân tr nêu lên m i quan hê gi a các ngo ra va các ngo vào theo yêu c u c a bài toán. 4. Xác ñ nh hàm Boole ñư c ñơn gi n hóa cho các hàm ngo ra. 5. Ve sơ ñô logic. Bài gi ng môn K thu t ði n t C 1 GV: Lê Th Kim Anh
Ví d : Thi t k m ch t h p nh n m t s vào là s nh phân 4 bit ABCD (v i D là LSB). H có 2 ngõ ra F và G, ngõ ra F là 1 khi giá tr nh phân c a ngõ vào là 1 s chia h t cho 2 ho c 3 và ngư c l i; ngõ ra G b ng 1 khi t ng s bit 1 ngõ vào l n hơn t ng s bit 0 và ngư c l i. Sơ ñ kh i A B F C G D Bài gi ng môn K thu t ði n t C 2 GV: Lê Th Kim Anh
B ng chân tr Ngõ vào Ngõ ra Ngõ vào Ngõ ra A B C D F G A B C D F G 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 Bài gi ng môn K thu t ði n t C 3 GV: Lê Th Kim Anh
Xác ñ nh các hàm ngõ ra F( A, B, C, D) = ∑ (0,2,3,4,6,8,9,10,12,14,15) G ( A, B, C, D) = ∑ (7,11,13,14,15) F G AB AB 00 01 11 10 00 01 11 10 CD CD 00 1 1 1 1 00 01 1 01 1 11 1 1 11 1 1 10 1 1 1 1 10 1 1 F = D+ A B C+ A B C+ A B C G = A C D+ A B D+ B C D Bài gi ng môn K thu t ði n t C 4 GV: Lê Th Kim Anh
F = D+ A B C+ A B C+ A B C A B C D • • • • F • • • • • • Bài gi ng môn K thu t ði n t C 5 GV: Lê Th Kim Anh
G = A CD+ A B D+BC D A B C D • • • • G • • • • • Bài gi ng môn K thu t ði n t C 6 GV: Lê Th Kim Anh
Trư ng h p h t h p không s d ng h t 2n t h p c a ngõ vào thì t i các t h p không s d ng ñó ngõ ra có giá tr tùy ñ nh. Ví du: Thi t kê m t m ch tô h p có 4 ngõ vào ABCD (v i D là MSB) bi u di n cho sô BCD. Các ngõ ra gi i mã cho ñèn led 7 ño n lo i anode chung. Sơ ñô kh i D a b C c B d e A f g Bài gi ng môn K thu t ði n t C 7 GV: Lê Th Kim Anh
B ng chân tr Inputs Outputs D C B A a b c d e f g 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 Bài gi ng môn K thu t ði n t C 8 GV: Lê Th Kim Anh
B ng chân tr Inputs Outputs D C B A a b c d e f g 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 X X X X X X X 1 0 1 1 X X X X X X X 1 1 0 0 X X X X X X X 1 1 0 1 X X X X X X X 1 1 1 0 X X X X X X X 1 1 1 1 X X X X X X X Bài gi ng môn K thu t ði n t C 9 GV: Lê Th Kim Anh
Các hàm ngo ra a DC b DC 00 01 11 10 00 01 11 10 BA BA 00 1 X 00 X 01 1 X 01 1 X 11 X X 11 X X 10 X X 10 1 X X a = C . B . A + D .C . B . A b = C .B . A + C . B . A Th c hi n rút g n trên bìa K, ta có các hàm ngo ra: c = C .B . A d = C . B . A + C . B . A + D .C . B . A e = A + C .B f = B . A + C . B + D .C . A g = D.C.B + C.B.A Bài gi ng môn K thu t ði n t C 10 GV: Lê Th Kim Anh
CÁC M CH T H P THÔNG D NG I. M CH C NG – TR NH PHÂN 1. M CH C NG - ADDER a. M ch c ng bán ph n (Half Adder – HA) M ch c ng bán ph n là m ch c ng 2 sô nhi phân 1 bit X và Y, m ch t o ra 1 bit t ng S(Sum) va 1 bit nhơ C(Carry). Sơ ñô kh i X S H.A Y C Bài gi ng môn K thu t ði n t C 11 GV: Lê Th Kim Anh
B ng chân tr Sơ ñô m ch Ngõ vào Ngõ ra X X Y C S • S • 0 0 0 0 Y 0 1 0 1 C 1 0 0 1 1 1 1 0 Các hàm ngo ra S = X.Y + X.Y = X ⊕ Y C = X.Y Bài gi ng môn K thu t ði n t C 12 GV: Lê Th Kim Anh
b. M ch c ng toàn ph n (Full Adder – FA) M ch c ng toàn ph n th c hi n phép c ng 3 sô nhi phân 1 bit X + Y + Z, m ch t o ra 1 bit t ng S(Sum) va 1 bit nh C(Carry). Sơ ñô kh i X S Y F.A Z C Bài gi ng môn K thu t ði n t C 13 GV: Lê Th Kim Anh
B ng chân tr Ngõ vào Ngõ ra X Y Z C S 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 Bài gi ng môn K thu t ði n t C 14 GV: Lê Th Kim Anh
Các hàm ngo ra S = ∑(1,2,4,7) C = ∑(3,5,6,7) S C XY XY 00 01 11 10 00 01 11 10 Z Z 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 S = X.Y.Z + X.Y.Z + X.Y.Z + X.Y.Z S = X⊕ Y⊕ Z C = X.Y + Y.Z + X.Z Bài gi ng môn K thu t ði n t C 15 GV: Lê Th Kim Anh
Sơ ñô m ch X • S Y • Z • • • C • Bài gi ng môn K thu t ði n t C 16 GV: Lê Th Kim Anh
2. M CH TR - SUBTRACTOR a. M ch tr bán ph n – Half Subtractor (H.S) M ch tr bán ph n th c hi n phép tr s h c 2 s nh phân ngõ vào X và Y. H có 2 ngõ ra: bit hi u D (Diffirence) và bit mư n B(Borrow) D = X Y + X Y = X⊕ Y X D B=XY H.S Y B X D x y B D Y 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 B 1 1 0 0 Bài gi ng môn K thu t ði n t C 17 GV: Lê Th Kim Anh
b. M ch tr toàn ph n – Full Subtractor (F.S) M ch tr toàn ph n th c hi n phép tr s h c 3 bit X – Y – Z (Z:bi u di n cho bit mư n t v trí có tr ng s nh hơn). D B X D xy xy 00 01 11 10 z 00 01 11 10 z Y F.S 0 1 1 0 1 Z B 1 1 1 1 1 1 1 X Y Z B D D = X Y Z+ X Y Z+ X Y Z+ X Y Z 0 0 0 0 0 = Z ⊕ (X ⊕ Y) 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 C= X Y+ X Z+ Y Z 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 = X Y + Z( X + Y) 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 Bài gi ng môn K thu t ði n t C 18 GV: Lê Th Kim Anh
3. M CH C NG/TR NH PHÂN SONG SONG a. M ch c ng nh phân C3 C2 C1 M: M3 M2 M1 M0 + N: N3 N2 N1 N0 C4 S3 S2 S1 S0 M3 N3 M2 N2 M1 N1 M0 N0 X Y X Y X Y X Y F.A C3 F.A C2 F.A C1 F.A C0 C Z C Z C Z C Z =0 S S S S 74283 C4 S3 S2 S1 S0 Bài gi ng môn K thu t ði n t C 19 GV: Lê Th Kim Anh
b. M ch tr nh phân - S d ng các m ch tr toàn ph n F.S. - Ho c th c hi n b ng phép c ng v i s bù 2 c a s tr . M – N = M + Bù_2(N) = M + Bù_1(N) + 1 M3 N3 M2 N2 M1 N1 M0 N0 X Y X Y Z Y X Y F.A C3 F.A C2 F.A C1 F.A Z C Z C Z C Z C0 C =1 S S S S C4 S3 S2 S1 S0 Chú ý: N u C4 = 1 k t qu là s dương và ngư c l i. Bài gi ng môn K thu t ði n t C 20 GV: Lê Th Kim Anh