HỆ THỐNG SỐ Digital System Slides ĐH Bách Khoa Hà Nội CÁC PHẦN TỬ LOGIC CƠ BẢN Nội dung Khái niệm Các mạch tích hợp số Khái niệm  Có phép tốn logic bản:    VÀ (AND) HOẶC (OR) ĐẢO (NOT)  Phần tử logic (mạch logic bản, cổng logic) thực phép toán logic bản:    Cổng VÀ (AND gate) Cổng HOẶC (OR gate) Cổng ĐẢO (NOT inverter)  Các mạch số đặc biệt khác: cổng NAND, NOR, XOR, XNOR Cổng VÀ (AND gate)  Chức năng:   Thực phép toán logic VÀ (AND) Đầu tất đầu vào  Cổng VÀ đầu vào:    Ký hiệu: Bảng thật: Biểu thức: out = A B A B out 0 0 1 0 1 Cổng HOẶC (OR gate)  Chức năng:   Thực phép toán logic HOẶC (OR) Đầu tất đầu vào  Cổng HOẶC đầu vào:    Ký hiệu: Bảng thật: Biểu thức: out = A + B A B out 0 0 1 1 1 Cổng ĐẢO (NOT inverter)  Chức năng:  Thực phép toán logic ĐẢO (NOT)  Cổng ĐẢO có đầu vào:    Ký hiệu: Bảng thật: Biểu thức: out = A A out 1 Cổng VÀ ĐẢO (NAND gate)  Chức năng:   Thực phép ĐẢO phép toán logic VÀ Đầu tất đầu vào  Cổng VÀ ĐẢO đầu vào:    Ký hiệu: Bảng thật: Biểu thức: out = A B A B out 0 1 1 1 Cổng HOẶC ĐẢO (NOR gate)  Chức năng:   Thực phép ĐẢO phép toán logic HOẶC Đầu tất đầu vào  Cổng HOẶC ĐẢO đầu vào:    Ký hiệu: Bảng thật: Biểu thức: out = A + B A B out 0 1 0 1 Cổng XOR (XOR gate)  Chức năng:    Exclusive-OR Thực biểu thức logic HOẶC CĨ LOẠI TRỪ (phép tốn XOR - phép cộng module 2) Đầu tất đầu vào giống  Cổng XOR đầu vào:    Ký hiệu: Bảng thật: Biểu thức: out  A  B  A.B  A.B A B out 0 0 1 1 1 10 Bảng chuyển trạng thái T 135 Khái niệm Mô hình hệ tuân tự Các Trigger Một số ứng dụng hệ 136 Bộ đếm chia tần số  Bộ đếm dùng để đếm xung  Bộ đếm gọi module n đếm n xung: từ đến n-1  Có loại đếm:   Bộ đếm khơng đồng bộ: khơng đồng thời đưa tín hiệu đếm vào đầu vào trigger Bộ đếm đồng bộ: có xung đếm đồng thời xung đồng hồ clock đưa vào tất trigger đếm 137 Bộ đếm không đồng module 16  Đếm từ đến 15 có 16 trạng thái  Mã hóa thành bit A,B,C,D tương ứng với q4,q3,q2,q1  Cần dùng trigger (giả sử dùng trigger JK) 138 Bộ đếm không đồng module 16  Bảng đếm xung: 139 Bộ đếm không đồng module 16  Biểu đồ thời gian:  NX: Bộ đếm đồng thời chia tần số 140 Bộ đếm khơng đồng module 10  Có 10 trạng thái  cần dùng Trigger  Giả sử dùng Trigger JK có đầu vào CLR (CLEAR: xóa) tích cực mức thấp  Nếu CLR = q =  Cứ đếm đến xung thứ 10 tất q bị xóa  Sơ đồ: (các J=K=1) 141 Bộ đếm đồng module  Có trạng thái  cần dùng Trigger  Giả sử dùng Trigger JK  Bảng đếm xung: 142 Bộ đếm đồng module (tiếp) 143 Bộ đếm lùi không đồng module  Giả sử dùng Trigger JK có đầu vào PR (PRESET: thiết lập trước) tích cực mức thấp  Nếu PR = q =  Đầu tiên cho PR = q1q2q3 = 111  Sau cho PR = 1, hệ hoạt động bình thường xung q3 1 1 0 0 q2 1 0 1 0 q1 1 1 Số đếm 7 144 Bộ đếm lùi không đồng module 145 Thanh ghi  Thanh ghi có cấu tạo gồm trigger nối với  Chức năng:   Để lưu trữ tạm thời thông tin Dịch chuyển thông tin  Lưu ý: ghi nhớ dùng để lưu trữ thông tin, ghi có chức dịch chuyển thơng tin Do đó, ghi sử dụng làm nhớ, nhớ làm ghi 146 Phân loại  Vào nối tiếp nối tiếp 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0  Vào nối tiếp song song  Vào song song nối tiếp  Vào song song song song 147 Ví dụ  Thanh ghi bit vào nối tiếp song song dùng Trigger D 148 Ví dụ (tiếp)  Bảng số liệu khảo sát: 149 ... - Embedded Systems [ xx = x, 16 NAND NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems 17 Chuyển sang mạch NAND NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems 18 NAND NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems 19... 0 1 0 1 1 1 Cổng Logic: NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems 14 Active-1 Active-0 NAND NOR XOR XNOR NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems 15 NAND  NAND sử dụng phổ biến, thay cho toàn cổng... x x x x x 0 x 0 x x x x x x 1 x x x x 0 x x Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems 12 Vẽ mạch NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems 13 Phép tóan khác NAND (NOT-AND) (xy)’ = x’ + y’ x y (xy)’ 0 1