Chuong-2

Views:
 
Category: Entertainment
     
 

Presentation Description

No description available.

Comments

Presentation Transcript

§iÖn tö sè : 

1 §iÖn tö sè Ch­¬ng 2 M¹ch tæ hîp (Combinational circuit)

Kh¸i niÖm m¹ch tæ hîp : 

2 Kh¸i niÖm m¹ch tæ hîp M¹ch tæ hîp lµ m¹ch mµ tÝn hiÖu ra chØ phô thuéc vµo tÝn hiÖu vµo.

Néi dung ch­¬ng 2 : 

3 Néi dung ch­¬ng 2 M¹ch céng M¹ch so s¸nh M¹ch dån kªnh/ph©n kªnh M¹ch t¹o/kiÓm tra m· ch½n lÎ (parity) M¹ch chuyÓn m· ROM.

M¹ch céng : 

4 M¹ch céng M¹ch céng nöa (Haft Adder - HA) M¹ch céng ®ñ (Full Adder - FA) M¹ch céng nhiÒu bit (song song)

M¹ch céng nöa (HA) : 

5 M¹ch céng nöa (HA) Nguyªn t¾c: ChØ quan t©m ®Õn hai gi¸ trÞ tham gia phÐp céng mµ kh«ng quan t©m gi¸ trÞ nhí chuyÓn tõ bit cã träng sè thÊp h¬n lªn => céng nöa. B¶ng ch©n lý: Ph­¬ng tr×nh: 0 1 1 0 0 0 0 1 Si = Ai  Bi Ci = Ai . Bi

M¹ch céng nöa (HA) : 

6 M¹ch céng nöa (HA) S¬ ®å logic: Ký hiÖu:

M¹ch céng ®ñ (FA) : 

7 M¹ch céng ®ñ (FA) XÐt vÝ dô: 1101 + 1110 1 0 1 0 0 1 1 1 1 = 11011

M¹ch céng ®ñ (FA) : 

8 M¹ch céng ®ñ (FA) Nguyªn t¾c: Quan t©m hai gi¸ trÞ tham gia phÐp céng (Ai, Bi) vµ gi¸ trÞ nhí chuyÓn tõ bit cã träng sè thÊp h¬n lªn (Ci-1) => cã 3 gi¸ trÞ tham gia phÐp céng. Ký hiÖu:

M¹ch céng ®ñ (FA) : 

9 M¹ch céng ®ñ (FA) B¶ng ch©n lý: Ph­¬ng tr×nh: Si = Ci = 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 Ai.Bi.Ci-1 Ai.Bi.Ci-1

M¹ch céng ®ñ (FA) : 

10 M¹ch céng ®ñ (FA) Ph­¬ng tr×nh (tiÕp theo): Si = Ai  Bi  Ci-1 Ci = Ci-1.(Ai  Bi) + Ai.Bi

M¹ch céng ®ñ (FA) : 

11 M¹ch céng ®ñ (FA) S¬ ®å logic:

M¹ch céng nhiÒu bit : 

12 M¹ch céng nhiÒu bit ThiÕt kÕ m¹ch céng 2 sè: A = A3 A2 A1 A0 vµ B = B3 B2 B1 B0 1 0 1 0 1 0 0 1 1

M¹ch céng nhiÒu bit : 

13 M¹ch céng nhiÒu bit S4

M¹ch so s¸nh : 

14 M¹ch so s¸nh M¹ch so s¸nh 1 bit M¹ch so s¸nh nhiÒu bit

M¹ch so s¸nh 1 bit : 

15 M¹ch so s¸nh 1 bit XÐt hai sè Ai, Bi, ta cã: gi÷a Ai, Bi chØ xÈy ra mét trong c¸c quan hÖ sau: (Ai > Bi) hoÆc (Ai = Bi) hoÆc (Ai < Bi) B¶ng ch©n lý: 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0

M¹ch so s¸nh 1 bit : 

16 M¹ch so s¸nh 1 bit Ph­¬ng tr×nh: S¬ ®å logic: Ai = Bi : Ai > Bi : Ai < Bi : Ai ~ Bi Ký hiÖu:

M¹ch so s¸nh nhiÒu bit : 

17 M¹ch so s¸nh nhiÒu bit XÐt hai sè A = A3 A2 A1 A0 vµ B = B3 B2 B1 B0, ta cã c¸c t×nh huèng sau:  NÕu A3 > B3 => A > B NÕu A3 < B3 => A < B NÕu A3 = B3 => xÐt   NÕu A2 > B2 => A > B NÕu A2 < B2 => A < B NÕu A2 = B2 => xÐt 

M¹ch so s¸nh nhiÒu bit : 

18 M¹ch so s¸nh nhiÒu bit XÐt hai sè A = A3 A2 A1 A0 vµ B = B3 B2 B1 B0, ta cã c¸c t×nh huèng sau:  NÕu A1 > B1 => A > B NÕu A1 < B1 => A < B NÕu A1 = B1 => xÐt   NÕu A0 > B0 => A > B NÕu A0 < B0 => A < B NÕu A0 = B0 => A = B

M¹ch so s¸nh nhiÒu bit : 

19 M¹ch so s¸nh nhiÒu bit Nh­ vËy: A > B  (A3 > B3) + (A3 = B3).(A2 > B2) + (A3 = B3).(A2 = B2).(A1 > B1) + (A3 = B3).(A2 = B2).(A1 = B1).(A0 > B0) A = B  (A3 = B3).(A2 = B2).(A1 = B1).(A0 = B0) A < B  (A3 < B3) + (A3 = B3).(A2 < B2) + (A3 = B3).(A2 = B2).(A1 < B1) + (A3 = B3).(A2 = B2).(A1 = B1).(A0 < B0)

M¹ch so s¸nh nhiÒu bit : 

20 M¹ch so s¸nh nhiÒu bit A > B A = B A < B

M¹ch dån kªnh/ph©n kªnh : 

21 M¹ch dån kªnh/ph©n kªnh M¹ch dån kªnh (Multiplexer - MUX) M¹ch ph©n kªnh (Demultiplexer - DEMUX)

M¹ch dån kªnh (MUX) : 

22 M¹ch dån kªnh (MUX) Cßn gäi lµ bé chän kªnh, còng gäi lµ bé chän d÷ liÖu (data selector). CÊu tróc: m¹ch dån kªnh cã: 1 ®Çu vµo chän m¹ch, n ®Çu vµo ®iÒu khiÓn, 2n ®Çu vµo d÷ liÖu, 1 ®Çu ra d÷ liÖu.

M¹ch dån kªnh (MUX) : 

23 M¹ch dån kªnh (MUX) Ký hiÖu: Ho¹t ®éng: G = 1: m¹ch ®ãng G = 0: m¹ch ho¹t ®éng: Ik ®­îc nèi víi Y  An-1 ... A1A0 = k10

M¹ch dån kªnh (MUX) : 

24 M¹ch dån kªnh (MUX) VÝ dô: thiÕt kÕ MUX 4  1 Ký hiÖu:

M¹ch dån kªnh (MUX) : 

25 M¹ch dån kªnh (MUX) B¶ng ch©n lý: Ph­¬ng tr×nh: Y = + GA1A0I3

M¹ch dån kªnh (MUX) : 

26 M¹ch dån kªnh (MUX) I0 A1 I1 I2 I3 A0 G Y

M¹ch ph©n kªnh (DEMUX) : 

27 M¹ch ph©n kªnh (DEMUX) Lµ m¹ch thùc hiÖn c«ng viÖc ng­îc l¹i cña m¹ch dån kªnh. CÊu tróc: m¹ch ph©n kªnh cã: 1 ®Çu vµo chän m¹ch, n ®Çu vµo ®iÒu khiÓn, 1 ®Çu vµo d÷ liÖu, 2n ®Çu ra d÷ liÖu.

M¹ch ph©n kªnh (DEMUX) : 

28 M¹ch ph©n kªnh (DEMUX) Ký hiÖu: Ho¹t ®éng: G = 1: m¹ch ®ãng G = 0: m¹ch ho¹t ®éng: I ®­îc nèi víi Yk  An-1 ... A1A0 = k10

M¹ch ph©n kªnh (DEMUX) : 

29 M¹ch ph©n kªnh (DEMUX) VÝ dô: thiÕt kÕ DEMUX 1  4 Ký hiÖu: I

M¹ch ph©n kªnh (DEMUX) : 

30 M¹ch ph©n kªnh (DEMUX) B¶ng ch©n lý:

M¹ch ph©n kªnh (DEMUX) : 

31 M¹ch ph©n kªnh (DEMUX) Ph­¬ng tr×nh: Y3 = G.A1.A0.I

M¹ch ph©n kªnh (DEMUX) : 

32 M¹ch ph©n kªnh (DEMUX) S¬ ®å logic: Y0 A1 Y1 Y2 Y3 A0 G I Y3 = G.A1.A0.I

M¹ch t¹o/kiÓm tra m· ch½n lÎ (parity) : 

33 M¹ch t¹o/kiÓm tra m· ch½n lÎ (parity) Khi truyÒn d÷ liÖu tõ n¬i nµy ®Õn n¬i kh¸c, ta cÇn ph¶i x¸c ®Þnh xem viÖc truyÒn nh­ vËy cã bÞ lçi hay kh«ng? NÕu cã thÓ th× söa lçi ®ã. Cã nhiÒu PP ®Ó x¸c ®Þnh lçi khi truyÒn. PP ®¬n gi¶n nhÊt lµ thªm mét bit vµo d÷ liÖu truyÒn ®i ®Ó sao cho tæng sè bit 1 trong d÷ liÖu lu«n lµ ch½n hoÆc lÎ, ®­îc gäi lµ PP m· ch½n lÎ (m· parity) vµ bit thªm vµo ®ã gäi lµ bit ch½n lÎ (bit parity). M¹ch t¹o m· ch½n lÎ M¹ch kiÓm tra m· ch½n lÎ

M¹ch t¹o m· parity : 

34 M¹ch t¹o m· parity S¬ ®å khèi: VÝ dô: ThiÕt kÕ m¹ch t¹o bit ch½n lÎ víi 3 bit d÷ liÖu lµ D2, D1, D0 vµ lµ hÖ ch½n.

M¹ch t¹o m· parity : 

35 M¹ch t¹o m· parity B¶ng ch©n lý: Ph­¬ng tr×nh: 1 0 1 0 0 1 0 1 Y = + D2.D1.D0 Y = D2  D1  D0

M¹ch kiÓm tra m· ch½n lÎ : 

36 M¹ch kiÓm tra m· ch½n lÎ S¬ ®å khèi: VÝ dô: ThiÕt kÕ m¹ch kiÓm tra ch½n lÎ víi c¸c bit d÷ liÖu lµ D2, D1, D0, bit ch½n lÎ lµ A vµ lµ hÖ lÎ.

M¹ch kiÓm tra m· ch½n lÎ : 

37 M¹ch kiÓm tra m· ch½n lÎ B¶ng ch©n lý: 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0

M¹ch kiÓm tra m· ch½n lÎ : 

38 M¹ch kiÓm tra m· ch½n lÎ Ph­¬ng tr×nh: Y = D2.D1.D0.A + D2.D1.D0.A + D2.D1.D0.A + D2.D1.D0.A + D2.D1.D0.A + D2.D1.D0.A + D2.D1.D0.A + D2.D1.D0.A = . . . Y = D2  D1  D0  A S¬ ®å logic: tù vÏ

M¹ch chuyÓn m· : 

39 M¹ch chuyÓn m· M¹ch m· hãa – t¹o m· (encoder) M¹ch gi¶i m· (decoder) M¹ch chuyÓn m·

M¹ch m· hãa (encoder) : 

40 M¹ch m· hãa (encoder) VÝ dô 1: ThiÕt kÕ m¹ch m· hãa thËp ph©n  BCD Ký hiÖu

M¹ch m· hãa (encoder) : 

41 M¹ch m· hãa (encoder) Ph­¬ng tr×nh: Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 Y9 D = Y8 + Y9 C = Y4 + Y5 + Y6 + Y7 B = Y2 + Y3 + Y6 + Y7 A = Y1 +Y3 +Y5 +Y7 +Y9

M¹ch m· hãa (encoder) : 

42 M¹ch m· hãa (encoder) S¬ ®å logic: Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 Y9 D C B A

M¹ch m· hãa (encoder) : 

43 M¹ch m· hãa (encoder) VÝ dô 2: ThiÕt kÕ m¹ch m· hãa nhÞ ph©n 3 bit Ký hiÖu

M¹ch m· hãa (encoder) : 

44 M¹ch m· hãa (encoder) Ph­¬ng tr×nh: C = Y4 + Y5 + Y6 + Y7 B = Y2 + Y3 + Y6 + Y7 A = Y1 + Y3 + Y5 + Y7 S¬ ®å logic: tù vÏ B¶ng ch©n lý

M¹ch gi¶i m· (decoder) : 

45 M¹ch gi¶i m· (decoder) VÝ dô 1: ThiÕt kÕ m¹ch gi¶i m· BCD  thËp ph©n Ký hiÖu:

M¹ch gi¶i m· (decoder) : 

46 M¹ch gi¶i m· (decoder) B¶ng ch©n lý:

M¹ch gi¶i m· (decoder) : 

47 M¹ch gi¶i m· (decoder) B¶ng ch©n lý:

M¹ch gi¶i m· (decoder) : 

48 M¹ch gi¶i m· (decoder) Ph­¬ng tr×nh: Y7 = C.B.A Y9 = D.A

M¹ch gi¶i m· (decoder) : 

49 M¹ch gi¶i m· (decoder) D C B A Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 Y9

M¹ch chuyÓn m· : 

50 M¹ch chuyÓn m· VÝ dô: ThiÕt kÕ m¹ch chuyÓn m· tõ m· BCD sang m· 7 thanh (®o¹n, segment). CÊu tróc m· 7 thanh:

M¹ch chuyÓn m· : 

51 M¹ch chuyÓn m· Ký hiÖu

M¹ch chuyÓn m· : 

52 M¹ch chuyÓn m· B¶ng ch©n lý:

M¹ch chuyÓn m· : 

53 M¹ch chuyÓn m· B¶ng ch©n lý:

M¹ch chuyÓn m· : 

54 M¹ch chuyÓn m· Ph­¬ng tr×nh: S¬ ®å logic: tù vÏ

ROM : 

55 ROM ROM (Read Only Memory) lµ bé nhí chØ ®äc CÊu t¹o: lµ mét m¹ch tæ hîp cã: n ®Çu vµo ®Þa chØ, ký hiÖu A0, A1,..., An-1. m ®Çu ra d÷ liÖu, ký hiÖu D0, D1,..., Dm-1.

ROM : 

56 ROM Bªn trong ROM cã 2 ma trËn: AND vµ OR TÝnh lËp tr×nh ®­îc cña ROM thÓ hiÖn ë ma trËn OR. Ma trËn AND: §Çu vµo lµ n ®­êng ®Þa chØ, §Çu ra lµ 2n tÝch, mçi tÝch gåm ®Çy ®ñ n biÕn. Ma trËn OR: §Çu vµo lµ c¸c tÝch, §Çu ra lµ m tæng, mçi tæng cã sè l­îng c¸c tÝch lµ theo ý muèn cña nhµ thiÕt kÕ.

ROM : 

57 ROM

ROM : 

58 ROM PhÇn tö cña ROM: ®Æt t¹i ma trËn OR, cã 3 lo¹i: ROM diode ROM transistor l­ìng cùc ROM transistor ®¬n cùc Dïng diode Dïng transistor l­ìng cùc Dïng transistor ®¬n cùc

ROM : 

59 ROM C¸c lo¹i ROM: ROM th­êng (cè ®Þnh, mÆt n¹) PROM (Programmable ROM) EPROM (Erasable Programmable ROM) EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM) Bé nhí flash

ROM th­êng : 

60 ROM th­êng CÊu t¹o: Bé gi¶i m· ®Þa chØ (ma trËn AND) Ma trËn phÇn tö nhí (ma trËn OR) M¹ch ®iÖn ®Çu ra VÝ dô: xÐt s¬ ®å m¹ch ROM (dïng diode sau)

ROM th­êng : 

61 ROM th­êng

ROM th­êng : 

62 ROM th­êng Tõ s¬ ®å, ta cã: D0 = W0 + W1 + W3 = W3 = A1.A0 vµ ta cã: D1 = W2 + W3 = A1 D2 = W0 + W1 + W2 = D3 = W0 + W3 = A1  A0

ROM th­êng : 

63 ROM th­êng 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 B¶ng ch©n lý: D0 = D1 = A1 D2 = D3 = A1  A0 , , ,

ROM th­êng : 

64 ROM th­êng CÇn ghi gi¸ trÞ 1: ng­êi ta ®Æt vµo ®ã mét phÇn tö nhí (diode, transistor l­ìng cùc, transistor ®¬n cùc). CÇn ghi gi¸ trÞ 0: kh«ng ®Æt g×. NhËn xÐt: t¹i giao ®iÓm cña d©y tõ vµ d©y bit: §Æc ®iÓm: D÷ liÖu kh«ng bÞ mÊt ®i khi ng¾t nguån. D÷ liÖu ®­îc ghi ngay khi s¶n xuÊt, kh«ng thay ®æi ®­îc, ng­êi dïng chØ ®äc th«ng tin, kh«ng thÓ ghi th«ng tin lªn ROM.

PROM (Programmable ROM) : 

65 PROM (Programmable ROM) T¹i mäi giao ®iÓm cña d©y tõ vµ d©y bit trong PROM ®Òu ®Æt phÇn tö nhí, nh­ng cã g¾n thªm cÇu ch× => PROM khi s¶n xuÊt ch­a cã d÷ liÖu.

PROM (Programmable ROM) : 

66 PROM (Programmable ROM) Ghi d÷ liÖu: §Æc ®iÓm: CÇn ghi gi¸ trÞ 1: ®Ó nguyªn CÇn ghi gi¸ trÞ 0: cho dßng ®iÖn cã c­êng ®é ®ñ lín ch¹y qua cÇu ch× => ®øt cÇu ch×. Khi s¶n xuÊt ch­a ghi d÷ liÖu. Khi cÇn, tiÕn hµnh ghi d÷ liÖu theo ý muèn. Khi ®· ghi d÷ liÖu råi hoÆc ghi sai d÷ liÖu => kh«ng thÓ ghi l¹i ®­îc n÷a.

EPROM (Erasable PROM) : 

67 EPROM (Erasable PROM) EPROM th­êng ®­îc cÊu t¹o b»ng transistor ®¬n cùc, cã cùc cöa ®­îc th¶ næi. §Æc ®iÓm: §èi víi EPROM cã thÓ xãa vµ ghi l¹i nhiÒu lÇn. Tr­íc khi cÇn ghi d÷ liÖu míi, ph¶i xãa s¹ch d÷ liÖu cò b»ng tia cùc tÝm. Qu¸ tr×nh xãa cång kÒnh, kh«ng thÓ thùc hiÖn b»ng ch­¬ng tr×nh.

EEPROM (Electrically EPROM) : 

68 EEPROM (Electrically EPROM) §Æc ®iÓm: C¬ chÕ xãa vµ ghi lµ b»ng ®iÖn => qu¸ tr×nh xãa ®¬n gi¶n, kh«ng cång kÒnh. Kh«ng cÇn ph¶i xãa sach d÷ liÖu cò tr­íc khi ghi d÷ liÖu míi Xãa ë møc tõng byte d÷ liÖu.

Bé nhí flash : 

69 Bé nhí flash §Æc ®iÓm: Cã c¸c ­u ®iÓm cña EEPROM Xãa d÷ liÖu ë møc tõng khèi. HiÖn nay dïng kh¸ phæ biÕn.

§iÖn tö sè : 

70 §iÖn tö sè HÕt ch­¬ng 2

authorStream Live Help