Đang tải... (xem toàn văn)
Giáo trình Kỹ thuật điện tử được biên soạn dựa theo nhiều tài liệu của những tác giả đã được xuất bản, cập nhật thông tin trên mạng sau đó chọn lọc, tổng hợp mà đặc biệt là bài giảng m
Chương 9: Kỹ thuật sốBi giảng môn Kỹ thuật điện tửCHƯƠNG 9: Kỹ thuật sốKỹ thuật số được dựa trên cơ sở đại số Boole do nhà bác học người AnhGeorge Boole phát minh vào năm 1854Đại số Boole nghiên cứu mối liên hệ (các phép tính cơ bản) giữa các biếntrạng thái (biến logic) chỉ nhận một trong hai giá trị ''0'' hoặc''1'' và kết quảnghiên cứu là một hàm trạng thái (hàm logic) cũng chỉ nhận giá trị ''0'' hoặc''1''.9.1. Các phép toán cơ bản giữa các biến logic Phép phủ định :X Phép cộng : X+Y Phép nhân(phép hội): X.Y x x;011x xx xx x xx x ;.0.1 0x xx xx x xx x9.2. Các định luật: Định luật hoán vị:. .x y y xx y y x Định luật kết hợp . . . . . .x y z x y z x y zx y z x y z x y z Định luật phân phối: . . .x y z x y x z x+(y.z)=(x+y)(x+z)9.3. Định lý DemorganNếu F là một hàm logic có dạng .F x y z m n thìnmzyxF Nếu F là một hàm logic có dạng. . . .F x y z m n thìnmzyxF .Bài tập: Chương 9: Kỹ thuật sốBi giảng môn Kỹ thuật điện tửChứng minh các đẳng thức sau: / . ./ ./ ./ . ./ . ./ .a x y x y xb x x y xc x x y xd x x y x ye x y x z x y zf x y y x y Giải: / . . .( ) .1/ . (1 )/ . . . ./ . . . ./ . . . . . ./ . . .a x y x y x y y x xb x x y x y xc x x y x x x y x x y xd x x y x x x y x ye x y x z x x y z x y x z x y z x y zf x y y x y y y y =x+y9.4. Các phương pháp biểu diễn hàm BooleDạng chính tắc thứ nhất là tổng các tích của biến trong đó liệt kê các tổ hợpbiến mà ở đó hàm có giá trị bằng 1, nếu biến có giá trị bằng 0 thì viết dưới dạng bùcòn biến có giá trị bằng 1 thì viết dưới dạng thực.Dạng chính tắc thứ hai là tích các tổng của biến trong đó liệt kê các tổ hợp biếnmà ở đó hàm có giá trị bằng 0, nếu biến có giá trị bằng 0 thì viết dưới dạng thựccòn biến có giá trị bằng 1 thì viết dưới dạng bù.9.5. Các cổng logic cơ bản:9.5. 1. Khái niệm :Đây là một trong các thành phân cơ bản để xây dựng mạch số. Nó đượcthiết kế trên cơ sở các phần tử linh kiện bán dẫn như Diode, BJT, FET để hoạtđộng theo bản trạng thái cho trước.9.5. 2. Phân loại : Chương 9: Kỹ thuật sốBi giảng môn Kỹ thuật điện tửCó ba cách phân loại cổng logic: phân loại cổng theo chức năng, phân loạicổng theo phương pháp chế tạo, phân loại cổng theo ngõ ra.Ta xét các cổng được phân loại theo chức năng:9.5.3. Cổng logic NOTHình 9.1. Ký hiệu cổng NOTCổng NOT còn được gọi là cổng đảo, cổng gồm một đầu vào x và một đầu ra F.Cổng NOT thực hiện phép tính FNOT=x Bảng trạng tháix FNOT0 11 0 Giản đồ điện áp minh họaVCCRbHình 9.2. Mạch điện tử thực hiện cổng NOT9.5.4. Cổng OR(hoặc)tFNOTtxx yxFOR Chương 9: Kỹ thuật sốBi giảng môn Kỹ thuật điện tửTa xét một cổng OR gồm hai đầu vào thì FOR=x1 +x2 Bảng trạng tháix1x2FOR0 0 00 1 11 0 11 1 1 Giản đồ điện áp minh họaD2x2Rx1FD1x1tFORtx2tHình 9.3. Ký hiệu cổng OR hai ngõ vàox1x2FORHình 9.4. Mạch điện tử thực hiện cổng OR Chương 9: Kỹ thuật sốBi giảng môn Kỹ thuật điện tử9.5.5. Cổng logic AND (Và):Ta xét cổng AND có hai đầu vàoHình 9.5. Ký hiệu cổng AND hai ngõ vào FAND=x1.x2 Bảng trạng tháix1x2FAND0 0 00 1 01 0 01 1 1 Giản đồ điện áp minh họax1tFORtx2tx2x1FAND Chương 9: Kỹ thuật sốBi giảng môn Kỹ thuật điện tửHình 9. 6. Mạch điện tử thực hiện cổng AND9.5.6.Cổng NORTa xét cổng NOR gồm hai đầu vào thì FNOR21xx Bảng trạng tháix1x2FNOR0 0 10 1 01 0 01 1 0 Giản đồ điện áp minh họaD2x2R2VccFD1x1R1x1x2FNORHình 9.7. Ký hiệu cổng NOR hai ngõ vào Chương 9: Kỹ thuật sốBi giảng môn Kỹ thuật điện tửVccR2R1Qx2x1FRcHình 9.8. Mạch điện tử thực hiện cổng NOR9.5.7.Cổng NANDTa xét cổng NAND gồm có hai ngõ vào thì FNAND=21.xxHình 9.9. Ký hiệu cổng NAND Bảng trạng tháix1tFNORtx2tX1FX2 Chương 9: Kỹ thuật sốBi giảng môn Kỹ thuật điện tửx1x2FNAND0 0 10 1 11 0 11 1 0 Giản đồ điện áp minh họax1D3FVccRcD1D2RcQx2D4RcHình 9.10. Mạch điện tử thực hiện cổng NAND9.5.8. Cổng XOR(exclusive - OR)x1tFNANDtx2t Chương 9: Kỹ thuật sốBi giảng môn Kỹ thuật điện tửCổng gồm hai đầu vào, một đầu raCổng thực hiện phép tínhFXOR211221 xxxxxx Hình 9.11. Ký hiệu cổng XOR9.5.9. Cổng XNOR(exclusive -NOR)Hình 9.11. Ký hiệu cổng X NORCổng gồm hai đầu vào, một đầu raCổng thực hiện phép tínhFXNOR211221 xxxxxx x1x2Fx2x1F . Chương 9: Kỹ thuật sốBi giảng môn Kỹ thuật điện tửCHƯƠNG 9: Kỹ thuật s Kỹ thuật số được dựa trên cơ sở đại số Boole. đồ điện áp minh họaVCCRbHình 9. 2. Mạch điện tử thực hiện cổng NOT9.5.4. Cổng OR(hoặc)tFNOTtxx yxFOR Chương 9: Kỹ thuật sốBi giảng môn Kỹ thuật điện tửTa
