Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 1 Chương 4: HỆ TỔ HỢP • Giới thiệu • Cách thiết kế • Các loại mạch thông dụng đã tích hợp thành IC: – Bộ dồn kênh (Multiplexer/Selecter – MUX) – Bộ phân kênh ( Demuxtiplexer) – Bộ mã hóa (encoder) – Bộ giải mã (decoder) – Bộ so sánh – Bộ kiểm tra chẵn lẻ (parity checker) • Các IC thường gặp Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 2 4.1 Giới thiệu • Định nghĩa: Là tổ hợp các cổng logic, ngõ ra phụ thuộc ngõ vào, mọi sự thay đổi ngõ vào làm ngõ ra thay đổi Coång logic Ngoõ vaøo (Input) Ngoõ ra (Output) Chương 4: Hệ tổ hợp Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 3 4.2 Các bước thiết kế • Phân tích yêu cầu bài toán • Xác định bao nhiêu biến vào và ra? • Thành lập bảng sự thật • Tìm biểu thức rút gọn từng ngõ ra theo ngõ vào • Thực hiện sơ đồ logic Chương 4: Hệ tổ hợp Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 4 4.2 Cách thiết kế • Ví dụ: Hãy thiết kế một hệ tổ hợp theo yêu cầu sau: – Ba ngõ vào – Một ngõ ra – Ngõ ra ở mức cao chỉ khi đa số ngõ vào ở mức cao (số bits 1 nhiều hơn số bits 0) Chương 4: Hệ tổ hợp Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 5 4.2 Các bước thiết kế • Các bước thực hiện: Chương 4: Hệ tổ hợp Bước 1: Xác định số ngõ vào, số ngõ ra Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 6 4.2 Cách thiết kế Bước 2: Thành lập bảng sự thật MSB Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 7 4.2 Các bước thiết kế • Bước 3: Viết biểu thức ngõ ra theo ngõ vào Chương 4: Hệ tổ hợp MSB Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 8 4.2 Các bước thiết kế • Bước 4: Rút gọn biểu thức ngõ ra x(A,B,C) (dùng phương pháp đại số hoặc dùng bìa karnaugh): – Dùng biến đổi đại số Chương 4: Hệ tổ hợp Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 9 4.2 Các bước thiết kế • Bước 5: (cuối cùng) Vẽ mạch Chương 4: Hệ tổ hợp X(A,B,C) = BC+AC+AB Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 10 4.3.1 Bộ dồn kênh/ chọn kênh (Multiplexer/selector) • Định nghĩa: 2 n ngõ vào, 1 ngõ ra và n ngõ điều khiển/chọn. Tại mỗi thời điểm chỉ có 1 ngõ vào được kết nối với ngõ ra, đó là ngõ vào có chỉ số được xác định bởi tổ hợp nhị phân của n bit điều khiển Y D 0 D 1 D m-1 S 0 S n-1 Ngõ vào dữ liệu (Data Input) Ngõ vào lựa chọn (Select Input) Chương 4: Hệ tổ hợp [...]... Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 33 Chương 4: Hệ tổ hợp 4.3.4 Mạch giải mã Dùng bộ giải mã thực hiện hàm logic Viết lại các hàm: Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 34 Chương 4: Hệ tổ hợp 4.3.5 Bộ so sánh - Bộ so sánh là hệ tổ hợp có nhiệm vụ so sánh 2 số nhị phân không dấu A và B (mỗi số n bit) -... Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 13 Chương 4: Hệ tổ hợp 4.3.1 Bộ dồn kênh/chọn kênh IC dồn kênh: 74LS153: gồm 2 bộ MUX 4 →1 14 2 1 6 5 4 3 15 10 11 12 13 A(LSB) B 1G 1C0 1C1 1C2 1Y 7 1C3 2G 2C0 2C1 2C2 2Y 9 2C3 Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 14 Chương 4: Hệ tổ hợp 4.3.1 Bộ dồn kênh/chọn kênh • Mở rộng ngõ vào:... Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 15 Chương 4: Hệ tổ hợp 4.3.1 Bộ dồn kênh/chọn kênh Dùng bộ MUX thực hiện biểu thức logic • Dùng IC 74LS151 để thực hiện hàm: f(x,y,z) = Σ (0,1, 4, 7) Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 16 Chương 4: Hệ tổ hợp 4.3.1 Bộ dồn kênh/chọn kênh Dùng bộ MUX thực hiện biểu thức logic... Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 19 Chương 4: Hệ tổ hợp S0 S1 4.3.2 Bộ phân kênh Demux: 1->4 D Y0 Y1 Y2 Y3 Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 20 Chương 4: Hệ tổ hợp 4.3.2 Bộ phân kênh IC phân kênh 74LS155: gồm 2 bộ phân kênh 1 → 4 2 1 13 3 14 15 1G 1C A B 2G 2C... Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 22 Chương 4: Hệ tổ hợp 4.3.3 Mạch mã hóa (encoder) • Encoder 4 sang 2 I0 I1 I2 I3 Ngõ vào (LSB) Z0 Z1 Ngõ ra I0 I1 I2 I3 Z1 Z0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 23 Chương 4: Hệ tổ hợp 4.3.3 Mạch mã hóa (encoder) Rút gọn và sơ đồ Z 1... Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 24 Chương 4: Hệ tổ hợp 4.3.4 Mạch giải mã (decoder) • Chức năng: ngược lại bộ mã hóa – Ví dụ bộ mã hóa: chuyển mã nhị phân n bits thành mã nhị phân 1 trong m, m=2n X0 Mã nhò phân n bit Y0 X1 Y1 Mã nhò phân 1 trong m Xn-1 Y2n -1 Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 25 Chương 4: Hệ tổ hợp Sơ đồ: 4.3.4 Mạch giải... Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 26 Chương 4: Hệ tổ hợp 4.3.4 Mạch giải mã Decoder 2->4, tích cực thấp Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 27 Chương 4: Hệ tổ hợp 4.3.4 Mạch giải mã Bộ giải mã có thêm ngõ vào cho phép • Bộ giải mã có ngõ vào cho phép: mạch có thêm... Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 31 Chương 4: Hệ tổ hợp 4.3.4 Mạch giải mã Mở rộng ngõ vào/ra mạch giải mã • Ngun tắc: sử dụng một vài bit có trọng số lớn nhất để điều khiển đầu vào cho phép • Ví dụ: Thực hiện mạch giải mã 3 → 8 sử dụng 74LS139 Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 32 Chương 4: Hệ tổ hợp 4.3.4 Mạch giải mã Dùng bộ giải.. .Chương 4: Hệ tổ hợp 4.3.1 Bộ dồn kênh/ chọn kênh Bộ MUX: 4->1 • • Ngõ vào – data: 4 – chọn lựa: 2 Ngõ ra: 1 Sơ đồ khối Bảng hoạt động D0 LSB D1 D2 D3 Y S0 (LSB) S1 Y= S1 S0 D0 + S 1 S 0 D1 + S 1 S0 D 2 + S 1 S0 D 3 Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 11 Chương 4: Hệ tổ hợp 4.3.1 Bộ dồn kênh/chọn kênh... Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 21 Chương 4: Hệ tổ hợp 4.3.3 Mạch mã hóa (encoder) • Mã hóa m đường tín hiệu vào (mã nhị phân 1 trong m = 2n) thành n đường tín hiệu ra Tại một thời điểm chỉ có duy nhất một ngõ vào tích cực Chỉ số của ngõ vào tích cực sẽ tạo tổ hợp nhị phân ngõ ra Sơ đồ khối I0 Mã nhò phân 1 trong m I1 Im-1 Z0 Z1 Mã nhò phân n bit . định bởi tổ hợp nhị phân của n bit điều khiển Y D 0 D 1 D m-1 S 0 S n-1 Ngõ vào dữ liệu (Data Input) Ngõ vào lựa chọn (Select Input) Chương 4: Hệ tổ hợp Trường. một hệ tổ hợp theo yêu cầu sau: – Ba ngõ vào – Một ngõ ra – Ngõ ra ở mức cao chỉ khi đa số ngõ vào ở mức cao (số bits 1 nhiều hơn số bits 0) Chương 4: Hệ