Kỹ thuật số - Chương 5 Mạch tuần tự (Sequential Circuits)

Chia sẻ: Phan Văn Đức | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:64

0
121
lượt xem
31
download

Kỹ thuật số - Chương 5 Mạch tuần tự (Sequential Circuits)

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trạng thái ngõ ra của mạch ở mỗi thời điểm không chỉ phụ thuộc trạng thái của ngõ vào ở thời điểm đó mà còn phụ thuộc vào trạng thái của mạch ở thời điểm trước đó. Mạch tuần tự có khả năng nhớ Mỗi trạng thái của mạch được gọi là trạng thái trong Mạch tuần tự gồm một mạch tổ hợp và các phần tử nhớ nối với nhau thành một vòng hồi tiếp. Các phần tử nhớ (còn được gọi là Flip Flop) là những mạch có khả năng lưu trữ thông tin nhị phân bên trong...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Kỹ thuật số - Chương 5 Mạch tuần tự (Sequential Circuits)

  1. Kỹ Thuật Số 1
  2. Chương 5 Mạch tuần tự (Sequential Circuits) 2
  3.  Tìm hiểu các phần tử nhớ cơ bản  Biểu diễn trạng thái  Phân tích, thiết kế các loại bộ đếm đồng bộ và bất đồng bộ  Tìm hiểu thanh ghi, bộ đếm  Ứng dụng của bộ đếm 3
  4. 5.1 Giới thiệu Đặc điểm:  Trạng thái ngõ ra của mạch ở mỗi thời điểm không chỉ phụ thuộc trạng thái của ngõ vào ở thời điểm đó mà còn phụ thuộc vào trạng thái của mạch ở thời điểm trước đó.  Mạch tuần tự có khả năng nhớ  Mỗi trạng thái của mạch được gọi là trạng thái trong 4
  5. 5.1 Giới thiệu Sơ đồ khối của mạch tuần tự:  Mạch tuần tự gồm một mạch tổ hợp và các phần tử nhớ nối với nhau thành một vòng hồi tiếp.  Các phần tử nhớ (còn được gọi là Flip Flop) là những mạch có khả năng lưu trữ thông tin nhị phân bên trong còn gọi là biến trạng thái của mạch tuần tự 5
  6. 5.1 Giới thiệu Phân loại:  Mạch tuần tự đồng bộ (Synchronous): Hoạt động của các Flip Flop trong mạch được đồng bộ bằng một xung nhịp hay còn gọi là xung clock. 6
  7. 5.1 Giới thiệu Phân loại:  Mạch tuần tự bất đồng bộ(Asynchronous): Không có xung nhịp đồng bộ, các Flip Flop chỉ hoạt động theo hàm chức năng, có thể tác động vào bất cứ thời điểm nào. 7
  8. 5.1 Giới thiệu Các phương pháp mô tả mạch tuần tự: Gọi:  X=(X1,X2,…,Xn) là tập các tín hiệu vào.  Y=(Y1,Y2,…,Yn) là tập các biến trạng thái trong.  Z=(Z1,Z2,…,Zn) là tập các tín hiệu ra  Hàm ra F(Xn,Yn) là hàm xác định trạng thái ra thông qua trạng thái vào và trạng thái trong.  Hàm chuyển đổi trạng thái G(Xn,Yn) là hàm xác định trạng thái trong tại một thời điểm thông qua trạng thái vào và trạng thái trong ở thời điểm trước đó 8
  9. 5.1 Giới thiệu Các phương pháp mô tả mạch tuần tự:  Phương pháp đại số: Dùng biểu thức đại số để xác định quan hệ giữa các biến trạng thái vào, biến trạng thái trong và biến trạng thái ra thông qua hàm ra F và hàm chuyển đổi trạng thái G. Ví dụ: Cho mạch tuần tự có hai trạng thái vào là X1 và X2, hai trạng thái ra Z1 và Z2, hai trạng thái trong Y1 và Y2 với các hàm ra : F(X1, Y1) = Z2 F(X1, Y2) = Z2 F(X2, Y1) = Z1 F(X2, Y2) = Z1 Và các hàm chuyển đổi trạng thái: G(X1, Y1) = Y2 G(X2, Y2) = Y1 G(X1, Y2) = Y2 G(X2, Y1) = Y1 9
  10. 5.1 Giới thiệu Các phương pháp mô tả mạch tuần tự:  Bảng trạng thái: Dùng bảng liệt kê tất cả các trạng thái vào, trạng thái trong và trạng thái ra theo đúng quy luật hoạt động của mạch. Ví dụ: Lập bảng trạng thái mô tả mạch tuần tự cho ví dụ trên: Traïng Traïng thaùi trong keá Traïng thaùi ra Zn+1 thaùi tieáp Yn+! trong X1 X2 X1 X2 hieän taïi Yn Y1 Y2 Y1 Z2 Z1 10
  11. 5.1 Giới thiệu Các phương pháp mô tả mạch tuần tự:  Graph trạng thái (đồ hình trạng thái): là sơ đồ biểu diễn các trạng thái trong, trạng thái vào, trạng thái ra và quy luật chuyển đổi giữa chúng. - Graph Mealy: Tín hiệu ra phụ thuộc cả trạng thái vào và trạng thái trong. X2/Z1 X2/Z1 Y1 Y2 X1/Z2 X1/Z2 - Graph Moore: Tín hiệu ra chỉ phụ thuộc các trạng thái trong. X2 X2 Y1/Z1 Y2/Z2 X1 X1 11
  12. 5.1 Giới thiệu Các phương pháp mô tả mạch tuần tự: Giản đồ xung (Đồ thị thời gian): Dùng giản đồ xung biểu diễn trình tự dãy các tín hiệu vào và dãy các trạng thái ra theo thời gian 12
  13. 5.2 Phần tử cơ bản của mạch tuần Phần tử cơ bản của mạch tuần ự là Flip-Flop (FF). t tự Sơ đồ khối chung: Laä p IN Q CK Q Xoù a  Q, Q : Các ngõ ra thuận và đảo.  Ngõ lập (Preset): Khi ở mức tích cực, ngõ ra của FF được thiết lập ở trạng thái Q=1 mà không phụ thuộc các ngõ vào khác.  Ngõ xóa (Clear): Khi ở mức tích cực ngõ ra của FF được thiết lập ở trạng thái Q=0 mà không phụ thuộc các ngõ vào khác. 13
  14. 5.2 Phần tử cơ bản của mạch tuần Sơ đồ khối chung: tự  CK (Clock): Dùng để đồng bộ hoạt động của các FF. Tùy theo thời điểm tác động của tín hiệu ra theo tín hiệu vào mà ta có FF kích bằng mức (mức cao, mức thấp) hoặc kích bằng cạnh xung (cạnh lên, cạnh xuống). Clock : Caï h leâ (Söôø leâ) n n n n : Caï h xuoág (Söôø xuoág) n n n n CLK CLK CLK CLK FF kích bằng FF kích bằng FF kích bằng FF kích bằng mức cao mức thấp cạnh lên cạnh xuống 14
  15. 5.2 Phần tử cơ bản của mạch tuần tự Flip­Flop loại D (D­FF, Delay):  Sơ đồ khối: D-FF tác động cạnh lên D-FF tác động cạnh xuống  Bảng trạng thái: 15
  16. 5.2 Phần tử cơ bản của mạch tuần tự Flip­Flop loại D (D­FF, Delay):  Hàm chức năng: Bảng kích thích: 16
  17. 5.2 Phần tử cơ bản của mạch tuần tự Flip­Flop loại D (D­FF, Delay):  Graph trạng thái: D=0 D=0 0 1 D=1 D=1  Giản đồ xung: CK D Q 17
  18. 5.2 Phần tử cơ bản của mạch tuần tự Flip­Flop loại T (T­FF, Toggle):  Sơ đồ khối: T-FF tác động cạnh lên T-FF tác động cạnh xuống  Bảng trạng thái: 18
  19. 5.2 Phần tử cơ bản của mạch tuần tự Flip­Flop loại T (T­FF, Toggle):  Hàm chức năng: Bảng kích thích: 19
  20. 5.2 Phần tử cơ bản của mạch tuần tự Flip­Flop loại T (T­FF, Toggle):  Graph trạng thái: T=1 T=0 0 1 T=0 T=1  Giản đồ xung: CK T Q 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản