KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM CƠ BẢN Các họ vi mạch số thông dụng:  Họ TTL (Transistor – Transistor Logic)  Họ CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor ) 1.1 ĐiỆN ÁP VÀ MỨC LOGIC NGÕ VÀO Họ TTL Seri 74 hoạt động với:  Điện áp nguồn khoảng 4.75V đến 5.25V  Nhiệt độ 00C đến 700C  Điện áp ngõ vào mức thấp tối đa VIL= 0,8V  Điện áp ngõ vào mức cao tối thiểu VIH= 2V Họ TTL Seri 54 hoạt động với:  Điện áp nguồn khoảng 4.5V đến 5.5V  Nhiệt độ -550C đến 1250C  Điện áp ngõ vào mức thấp tối đa VIL= 0,8V  Điện áp ngõ vào mức cao tối thiểu VIH= 2V Họ CMOS  Điện áp nguồn cung cấp từ 3V đến 18V mà thường từ đến 15 V Họ CMOS CMOS (VCC=5V) Thông số 4000B 74HC 74HCT 74AC 74ACT 74AHC 74AHCT VIH(min) 3.5 3.5 2.0 3.5 2.0 3.85 2.0 VIL(max) 1.5 1.0 0.8 1.5 0.8 1.65 0.8 1.2 ĐiỆN ÁP VÀ MỨC LOGIC NGÕ RA HỌ TTL Seri 54 hoạt động với:  Điện áp ngõ mức thấp tối đa VIL= 0,5V  Điện áp ngõ mức cao tối thiểu VIH= 2,5V Họ TTL Seri 74 hoạt động với:  Điện áp ngõ mức thấp tối đa VIL= 0,5V  Điện áp ngõ mức cao tối thiểu VIH= 2,7V Họ CMOS CMOS (VCC=5V) Thông số 4000B 74HC 74HCT 74AC 74ACT 74AHC 74AHCT VOH(min) 4.95 4.9 4.9 4.9 4.9 4.4 3.15 VOL(max) 0.05 0.1 0.1 0.1 0.1 0.44 0.1 Họ CMOS  Mức logic dành cho mạch MOS là: V(0) ≈ 0V V(1) ≈ VDD 10 Phương pháp biểu diễn hàm bảng Karnaugh (bìa Karnaugh): Để biểu diễn hàm (dang CT1 hay CT2) ta dùng bảng gọi bảng Karnaugh Bảng Karnaugh thiết lập sau: - Hàm có n biến ta lập bảng Karnaugh có 2n ô - Mỗi ô ứng với tổ hợp biến - Các ô cạnh đối xứng khác biến - Các cột hàng cạnh đối xứng khác biến - Trong ô ghi giá trị hàm ứng với tổ hợp biến  110  Với bảng Karnaugh dạng CT1 ghi giá trị hàm vào ô tương ứng, ô hàm có giá trị để trống  Với bảng Karnaugh dạng CT2 ghi giá trị hàm vào ô tương ứng ô hàm có giá trị để trống  Với ô hàm không xác định ta ghi đấu “X” Phương pháp biểu diễn hàm bảng Karnaugh thích hợp cho hàm có tối đa biến vượt việc biểu diễn rắc rối 111 Mô tả hàm f hai biến bìa Karnaugh f A B A = 1, B = A = 1, B = A = 0, B = A = 0, B = 112 Dưới bảng Karnaugh cho trường hợp hàm biến, biến, biến biến 113 1.4.4 PP TỐI THIỂU HÓA HÀM BOOLE  Các phương pháp tối thiểu hóa Phương pháp biến đổi đại số(phương pháp giải tích): dựa vào tiên đề, định lý, tính chất hàm Boole để thực tối thiểu hóa Phương pháp bảng Karnaugh: dùng cho hàm có từ biến trở xuống 114  Phương pháp biến đổi đại số: Đây phương pháp tối thiểu hóa hàm Boole dựa vào tiên đề, định lý, tính chất đại số Boole Ví dụ: Tối thiểu hóa hàm f(x1, x2 )  x1x2  x1x2  x1x2 f(x , x )  x x  x x  x x f(x , x )  ( x  x )x  x x f(x , x )  x  x x  x  x 115 116 Phương pháp bảng Karnaugh: Để tối thiểu hóa hàm Boole phương pháp bảng Karnaugh phải tuân thủ theo qui tắc ô kế cận: “Hai ô gọi kế cận hai ô mà ta từ ô sang ô làm thay đổi giá trị biến.” 117 Quy tắc chung phương pháp rút gọn bảng Karnaugh gom(kết hợp) ô kế cận lại với - Khi gom ô kế cận loại biến (2=21 loại biến) - Khi gom ô kế cận vòng tròn loại biến (4=22 loại biến) - Khi gom ô kế cận vòng tròn loại biến (8=23 loại biến) 118 Tổng quát, gom 2n ô kế cận vòng tròn loại n biến Những biến bị loại biến ta vòng qua ô kế cận mà giá trị chúng thay đổi Việc kết hợp ô kế cận với tùy thuộc vào phương pháp biểu diễn hàm Boole theo dạng tắc tắc 119 Nếu biểu diễn hàm theo dạng CT1 (tổng tích số) ta quan tâm ô kế cận có giá trị tùy định Kết vòng gom lúc tích rút gọn Kết tổng tất tích số rút gọn tất vòng gom  Nếu biểu diễn hàm theo dạng CT2 (tích tổng số) ta quan tâm ô kế cận có giá trị tùy định Kết vòng gom lúc tổng rút gọn Kết tích tất tổng số rút gọn tất vòng gom  120  Các trường hợp đặc biệt: Nếu tất ô bảng kanaugh tùy định (x) nghĩa tất ô kế cận  giá trị hàm Nếu tất ô bảng kanaugh tùy định (x) nghĩa tất ô kế cận  giá trị hàm 121 122 Ví dụ: Tích cực tiểu ô kế cận f C C 1 0 0 A.B A.B A.B A.B f A.B A.B A.B A.B C C 0 X 0 f(A,B,C) = ABC + ABC = BC f(A,B,C) = ABC + ABC = AB 123 124 [...]...Họ CMOS     Lưu ý: Không bao giờ được phép thả nổi các đầu vào CMOS không dùng đến Tất cả đầu vào CMOS phải được nối hoặc với mức điện thế cố định (0 hoặc VDD) hoặc với đầu vào khác Lý do đầu vào CMOS thả nổi rất nhạy với tạp âm nhiễu và tĩnh điện vốn có thể dễ dàng phân cực MOSFET ở trạng thái dẫn điện 11 ĐỌC THÊM Họ CMOS Loại IC TTL chuẩn đầu tiên gọi là seri 54/74 Ví dụ: 5404... đếm Nhị phân, Bát phân, Thập lục phân được sử dụng chủ yếu trong kỹ thuật tính toán và máy tính 18 HỆ SỐ ĐẾM Quy tắc chung hệ số đếm đó là:  Một số được chia thành 2 phần:  Phần nguyên và phần lẻ  Giữa 2 phần được ngăn cách bởi dấu phẩy “,”  Mỗi vị trí của mỗi chữ số trong con số có một Trọng số nhất định  Trọng số này phụ thuộc vào hệ đếm đang sử dụng 19 HỆ SỐ ĐẾM Tổng quát:  Một hệ thống số... giá trị bất ký từ 0 đến 7 Mỗi vị trí ký số của hệ bát phân có trọng số như sau: 8i Phần nguyên và phần lẻ ngăn cách bởi dấu phẩy “,” 31 Hệ bát phân Ví dụ: Chuyển đổi số bát phân sang thập phân N = 1307,18 = 1x83 + 3x82 + 0x81 + 7x80 +1x8-1 = 711,12510 32 Hệ bát phân  Quan hệ giữa các hệ bát phân, thập phân và nhị phân được trình bày bằng bảng sau: Bát phân 0 1 2 3 4 5 6 7 Thập phân 0 1 2 3 4 5 6 7 Nhị... nhị phân  Trọng số của vị trí trong con số là: 16i  Phần nguyên và phần lẻ phân cách bởi dấu phẩy " , " 34 Hệ thập lục  Bảng mô tả của hệ thập lục phân : Ví dụ: Chuyển đổi số thập lục sang thập phân N = 20EA,8H = 20EA,816 = 2x163 + 0x162 + 14x161 + 10x160 + 8x16-1 = 4330,510 35 Hệ thập lục  Quan hệ giữa các hệ thập lục, thập phân và nhị phân được trình bày bằng bảng bên: 36 ... dụng N bit có thể đếm được 2N số độc lập nhau Ví dụ: 2 bit ta đếm được 22 = 4 số (002 đến 112 ) 4 bit ta đếm được 24 = 16 số ( 00002 đến 11112 )  Ở bước đếm cuối cùng, tất cả các bit đều ở trạng thái 1 và bằng 2N – 1 tong hệ thập phân Ví dụ: Sử dụng 4 bit, bước đếm cuối cùng là 11112 = 24 – 1 = 1510  28 Hệ nhị phân  Biểu diễn số nhị phân có phần lẻ: 29 Hệ nhị phân Để tìm giá trị thập phân tương đương ... ) 1.1 ĐiỆN ÁP VÀ MỨC LOGIC NGÕ VÀO Họ TTL Seri 74 hoạt động với:  Điện áp nguồn khoảng 4.75V đến 5.25V  Nhiệt độ 00C đến 700C  Điện áp ngõ vào mức thấp tối đa VIL= 0,8V  Điện áp ngõ vào mức... Lưu ý: Không phép thả đầu vào CMOS không dùng đến Tất đầu vào CMOS phải nối với mức điện cố định (0 VDD) với đầu vào khác Lý đầu vào CMOS thả nhạy với tạp âm nhiễu tĩnh điện vốn dễ dàng phân cực... hoạt động với:  Điện áp nguồn khoảng 4.5V đến 5.5V  Nhiệt độ -550C đến 1250C  Điện áp ngõ vào mức thấp tối đa VIL= 0,8V  Điện áp ngõ vào mức cao tối thiểu VIH= 2V Họ CMOS  Điện áp nguồn cung