THIẾT KẾ HỆ THỐNG SỐ

Chia sẻ: Tech Tech Tech Tech | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:36

Thêm vào BST

Báo xấu

83
lượt xem 17
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Là linh kiện bán dẫn có khả năng làm việc như một công tắc bật tắt hoặc dùng để khuếch đại tín hiệu. Transitor là phần tử cơ bản của mọi vi mạch số tích hợp, từ các cổng logic đơn giản AND, OR, NOT... đến các loại phức tạp như các mạch điều khiển ngoại vi, vi điều khiển, vi xử lý…Còn được gọi là IC – Intergrated Circuits, chip, là cấu trúc mạch điện được thu nhỏ bằng cách tích hợp chủ yếu từ các transitor với mật độ cao, ngoài ra còn có thể có các linh kiện điện thụ động khác trên một khối bán dẫn mỏng...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: THIẾT KẾ HỆ THỐNG SỐ

THIẾT KẾ HỆ THỐNG SỐ 30 tiết lý thuyết + 30 tiết thực hành
NỘI DUNG MÔN HỌC Chương 1: Tổng quan về vi mạch số lập  trình được Chương 2:Cấu trúc của FPGA  Chương 3:Cấu trúc của CPLD  Chương 4:Thiết kế ứng dụng với CPLD và  FPGA
Tài liệu tham khảo Giáo trình thiết kế hệ thống số Khoa Điện  tử, ĐH Công Nghiệp. Thiết kế logic sô – Học viện kỹ thuật quân  sự. Digital design, principles and practices –  John F. Wakerly.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH ĐƯỢC Các khái niệm cơ bản  Lịch sử phát triển của vi mạch số lập trình  được. Phân loại vi mạch số lập trình được.  Cấu trúc cơ bản của các họ vi mạch số lập  trình được
Transitor Là linh kiện bán dẫn có khả năng làm việc như một công tắc bật tắt hoặc dùng để khuếch đại tín hiệu. Transitor là phần tử cơ bản của mọi vi mạch số tích hợp, từ các cổng logic đơn giản AND, OR, NOT... đến các loại phức tạp như các mạch điều khiển ngoại vi, vi điều khiển, vi xử lý…
Cấu trúc transitor lưỡng cực BJTS, đơn cực FETs, diode
Vi mạch tích hợp Còn được gọi là IC – Intergrated Circuits, chip, là cấu trúc mạch điện được thu nhỏ bằng cách tích hợp chủ yếu từ các transitor với mật độ cao, ngoài ra còn có thể có các linh kiện điện thụ động khác trên một khối bán dẫn mỏng dùng để thực hiện một chức năng nào đó
Lịch sử phát triển của các vi mạch số Vi mạch tích hợp ra đời từ những năm 1960s  Vi mạch cỡ nhỏ SSI (Small scale integration), có  hàng chục transitor trong một vi mạch. Vi mạch cỡ vừa MSI (Medium scale integration),  có hàng trăm transitor trong một vi mạch. Vi mạch cỡ lớn LSI (Large scale integration), có  hàng ngàn đến hàng chục ngàn transitor trong một vi mạch.
Lịch sử phát triển của các vi mạch số Vi mạch cực lớn VLSI (Very large scale integration), có hàng  vạn, hàng triệu, hàng chục triệu transitor và lớn hơn trong một vi mạch. Vi mạch siêu lớn ULSI (Ultra large scale intergration), vi mạch  có độ tích hợp với mức độ hàng triệu transitor trở lên. WSI (WaferscaleIntergration) là giải pháp tích hợp nhiều vi  mạch chức năng trên một tấm silicon (wafer) để tăng hiệu suất cũng như giảm giá thành sản phẩm, ví dụ hệ vi xử lý nhiều nhân được tích hợp bằng WSI. SoC (SystemonaChip) Khái niệm chỉ một hệ tính toán, xử lý  mà tất cả các khối chức năng số và cả tương tự được thiết kế để tích hợp vào trong một chip đơn.
Các cổng logic cơ bản Cổng logic hay logic gate là cấu trúc mạch  điện (sơ đồ khối hình ) được lắp ráp từ các linh kiện điện tử để thực hiện chức năng của các hàm logic cơ bản Mọi mạch logic đều có thể được xây dựng  từ các cổng logic cơ bản
Cổng đảo (NOT) Y = NOT(X) X ở mức thấp thì Y ở mức cao và ngược lại X ở mức cao thì Y ở mức thấp Ký hiệu :
Tham số thời gian của cổng đảo Trễ lan truyền Tpd (Propagation delay) là thời gian tối thiểu kể từ thời điểm bắt đầu xảy ra sự thay đổi từ đầu vào X cho tới khi sự thay đổi này tạo ra thay đổi xác định tại đầu ra Y Tcd (Contamination delay) là khoảng thời gian kể từ thời điểm xuất hiện sự thay đổi của đầu vào X cho tới khi đầu ra Y bắt đầu xảy ra sự mất ổn định.
Cổng và (AND) C = a and b  a b c 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1
Cổng hoặc (OR) c = a or b  a b c 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1
Các phần tử nhớ cơ bản Dflip flop 
Đồ thị thời gian của D – flip flop và D latch
Tham số thời gian của D flip flop Tsetup: là khoảng thời gian cần thiết cần giữ ổn định đầu vào trước sườn tích cực của xung nhịp Clock Thold: Là khoảng thời gian tối thiểu cần giữ ổn định dữ liệu đầu vào sau sườn tích cực của xung nhịp Clock.
RS – flip flop
JK – flip flop
T – flip flop