Mạch logic tổ hợp

Chia sẻ: Hai Dang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:133

Thêm vào BST

Báo xấu

822
lượt xem 224
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cơ sở logic của kỹ thuật số - phân tích mạch tổ hợp - thiết kế mạch tổ hợp - một số mạch tổ hợp thường gặp - các vi mạch tổ hợp và lưu ý khi sử dụng. Trong phần này sẽ thiết kế các mạch logic tổ hợp dùng ngôn ngữ VHDL và sử dụng thiết bị lập trình. Các mạch logic tổ hợp bao gồm mạch giải mã n đường sang m đường, mạch mã hoá m đường...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Mạch logic tổ hợp

Mạch logic tổ hợp
1. M CH LOGIC T H P 1.1 CƠ S LOGIC C A K THU T S . 1.2 PHÂN TÍCH M CH T H P. 1.3 THI T K M CH T H P. 1.4 M T S M CH T H P THƯ NG G P. 1.5 CÁC VI M CH T H P VÀ LƯU Ý KHI S D NG.
1.1 CƠ S LOGIC C A KTS 1.1.1 BI N LOGIC VÀ HÀM LOGIC • Bi n logic: x ∈ B = {0 ;1} • T h p bi n logic: X = x1 , x 2 ,..., x n ∈ B n • Hàm logic: f (x1, x2 ,...,xn ) ∈B = {0;1} • B ng chân lý:
Ví d : B ng chân lý c a hàm logic T h p x1 x2 x3 f1 f2 bi n 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 2 0 1 0 0 1 3 0 1 1 1 0 4 1 0 0 0 0 5 1 0 1 0 0 6 1 1 0 0 1 7 1 1 1 0 1
T p h p các giá tr c a t h p bi n logic • B1 = B = {0;1} S ph n t = 21 = 2 • B2 = {00;01;10;11} S ph n t = 22 = 4 • B3 = {000;001;010;011;100;101;110;111} S ph n t = 23 = 8 • Bn = {0..0;00..01;...;11..1} S ph n t = 2n M i ph n t là m t t h p các giá tr c a n bi n nh phân.
Các hàm logic m t bi n f(x) x f1 f2 f3 f4 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 f1 = 0 Hàm h ng 0 f 2 = x Hàm ph nh f 3 = x Hàm l p l i f 4 = 1 Hàm h ng 1 1 S t h p bi n: 2 = 2 21 S hàm logic: 2 = 4
Các hàm logic 2 bi n f(x1,x0) x1 x0 f0 f1 f2 ... f14 f15 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 S t h p bi n: 2 = 4 2 f0 = 0 f1 = x1 x0 22 4 S hàm logic: 2 = 2 = 16 f 2 = x1 x0 f14 = f1 f15 = 1 = f 0
1.1.2 M T S PH N T LOGIC CƠ B N x f =x • Hàm "Ph nh" (NOT) tt x f 0 0 1 1 1 0 • Hàm "Và" (AND) tt x1 x0 f x0 0 0 0 0 f = x1 x0 1 0 1 0 x1 2 1 0 0 3 1 1 1
x0 f = x1 + x0 • Hàm "Ho c" (OR) x1 tt x1 x0 f • Hàm "Và-ph nh" 0 0 0 0 (NAND) 1 0 1 1 2 1 0 1 tt x1 x0 f 3 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 x0 2 1 0 1 f = x1 x0 3 1 1 0 x1
x0 • Hàm "Ho c-ph nh" f = x1 + x0 (NOR) x1 tt x1 x0 f • Hàm c ng modul 2 0 0 0 1 (XOR-Exclusive OR) 1 0 1 0 2 1 0 0 tt x1 x0 f 3 1 1 0 0 0 0 0 x0 1 0 1 1 f = x1 ⊕ x0 2 1 0 1 x1 = x1 x0 + x1 x0 3 1 1 0
1.1.3 CÁC TÍNH CH T VÀ QUY T C CƠ B N C A I S BOOL • Tính ch t x1 + x2 = x2 + x1 giao hoán: x1 x2 = x2 x1 • Tính ch t k t x1 +x2 +x3 = x1 +(x2 +x3) =(x1 +x2)+x3 h p: x1 x2 x3 = x1 ( x2 x3 ) = ( x1 x2 ) x3 • Tính ch t x1 + x2 x3 = ( x1 + x2 )( x1 + x3 ) phân ph i: x1 ( x2 + x3 ) = x1 x2 + x1 x3
M t s qui t c cơ b n • Qui t c ph nh (qui x1 + x2 = x1.x2 t c De Moorgan): x1 x2 = x1 + x2 • Qui t c luôn úng: x +1 = 1 x + x = 1 • Qui t c luôn sai: x.0 = 0 xx = 0 • Qui t c không i: x + 0 = x x.1 = x • Qui t c ph nh 2 l n: x=x
• Qui t c l p: xxx...x = x x + x + ... + x = x • Qui t c dán: x1 x2 + x1 x2 = x1 ( x1 + x2 )( x1 + x2 ) = x1 • Qui t c nu t (h p x1 + x1 x2 = x1 th ): x1 ( x1 + x2 ) = x1 • H qu : a + ab = a + b a(a + b) = ab
1.1.4 CÁC D NG BI U TH C HÀM LOGIC. H HÀM • Bi u th c d ng chu n t c tuy n (CTT). H i cơ b n là tích logic c a m t s x1 x2 x3 h u h n không l p các bi n logic, m i bi n có th không ho c có ph nh. x1.x3 .x4 nh là t h p các giá tr c a n x1 x4 bi n c a hàm logic f(x1,x2,...xn). nh 1 là nh, t i ó, hàm logic có giá tr 1. nh 0 là nh, t i ó, hàm logic có giá tr 0.
Bi u th c d ng chu n t c tuy n (CTT) là t ng c a f = x1 x2.x3 x4 + x1x4 + x1 các h i cơ b n. Bi u th c d ng chu n t c tuy n (CTT ) là t ng tt x1 x2 f t t c các h i cơ b n n 0 0 0 0 bi n t i các nh 1. Bi n 1 0 1 1 có giá tr 0 ánh d u ph 2 1 0 1 nh. 3 1 1 0 D ng CTT rút g n là t ng các tích c c ti u f = x1 x2 + x1 x2 (các tích không th dán l n nhau).
• Bi u th c d ng chu n t c h i (CTH). Tuy n cơ b n là t ng logic c a m t s h u h n không l p các x1 + x2 + x3 bi n logic, m i bi n có th không ho c có ph nh. x1 + x4 Bi u th c d ng chu n t c h i (CTH) là tích c a các tuy n cơ b n. f =(x1 +x2 +x3)(x1 +x2)x4
Bi u th c d ng chu n tt x1 x2 x3 f t c h i (CTH ) là 0 0 0 0 0 tích t t c các tuy n cơ 1 0 0 1 0 b n n bi n t i các 2 0 1 0 1 nh 0. Bi n có giá tr 1 3 0 1 1 1 ánh d u ph nh. 4 1 0 0 1 D ng CTH rút g n là 5 1 0 1 1 tích các tuy n c c ti u 6 1 1 0 0 (các tuy n không th 7 1 1 1 0 dán l n nhau). f = ( x1 + x2 + x3 )( x1 + x2 + x3 )( x1 + x2 + x3 )( x1 + x2 + x3 ) = ( x1 + x2 )( x1 + x2 )
• H hàm . H hàm là m t b các hàm logic cơ b n mà nh chúng có th vi t b t kỳ các hàm logic ph c t p nào. Các h hàm : - H g m các hàm: Và, Ho c, Ph nh. - H g m hàm: Và-Ph nh (hàm Sheffer). - H g m hàm: Ho c-Ph nh (hàm Pirse).
Xây d ng sơ m ch logic trên cơ s ph n t "Và-ph nh" (NAND). - Vi t hàm logic d ng CTT. - Th c hi n ph nh 2 l n v ph i và áp d ng qui t c De Moorgan bi n v ph i thành d ng d dàng th c hi n b ng ph n t NAND f = x1 x2 x3 + x3 x4 + x2 = x1 x2 x3 + x3 x4 + x2 = x1 x2 x3 .x3 x4 .x2 x1 x2 x3 f x3 x4
Xây d ng sơ m ch logic trên cơ s ph n t "Ho c- ph nh" (NOR). - Vi t hàm logic d ng CTH. - Th c hi n ph nh 2 l n v ph i và áp d ng qui t c De Moorgan bi n v ph i thành d ng d dàng th c hi n b ng ph n t NOR. f = ( x1 + x2 )( x1 + x2 + x3 ) x1 = ( x1 + x2 )( x1 + x2 + x3 ) x1 = ( x1 + x2 ) + ( x1 + x2 + x3 ) + x1 x1 x2 x3 x1