Kỹ thuật điện tử C-Chương 8

Chia sẻ: Nguyễn Hoàng Quoc Viet | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:48

Thêm vào BST

Báo xấu

95
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Thiết kế mạch tổ hợp nhận một số vào là số nhị phân 4 bít ABCD. Hệ có 2 ngõ ra là F và G, ngõ ra F là 1 khi giá trị nhị nhân của ngõ vào là 1 số chia hết cho 2 hoặc 3 và ngược lại; ngõ ra G bằng 1 khi tổng số bit 1 ở ngõ vào lớn hơn tổng số bit và ngược lại

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Kỹ thuật điện tử C-Chương 8

Chương 8 H T H P M ch sô ñư c chia làm hai lo i: - M ch tô h p (Combinational Circuit) - M ch tu n tư (Sequential Circuit). M ch tô h p là m ch mà các ngo ra ch phu thu c vào các ngo vào hi n t i. NGUYÊN T C THI T K H T H P 1. Phát bi u bài toán. 2. Xác ñ nh các ngo vào va các ngo ra. 3. L p b ng chân tr nêu lên m i quan hê gi a các ngo ra va các ngo vào theo yêu c u c a bài toán. 4. Xác ñ nh hàm Boole ñư c ñơn gi n hóa cho các hàm ngo ra. 5. Ve sơ ñô logic. Bài gi ng môn K thu t ði n t C 1 GV: Lê Th Kim Anh
Ví d : Thi t k m ch t h p nh n m t s vào là s nh phân 4 bit ABCD (v i D là LSB). H có 2 ngõ ra F và G, ngõ ra F là 1 khi giá tr nh phân c a ngõ vào là 1 s chia h t cho 2 ho c 3 và ngư c l i; ngõ ra G b ng 1 khi t ng s bit 1 ngõ vào l n hơn t ng s bit 0 và ngư c l i. Sơ ñ kh i A B F C G D Bài gi ng môn K thu t ði n t C 2 GV: Lê Th Kim Anh
B ng chân tr Ngõ vào Ngõ ra Ngõ vào Ngõ ra A B C D F G A B C D F G 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 Bài gi ng môn K thu t ði n t C 3 GV: Lê Th Kim Anh
Xác ñ nh các hàm ngõ ra F( A, B, C, D) = ∑ (0,2,3,4,6,8,9,10,12,14,15) G ( A, B, C, D) = ∑ (7,11,13,14,15) F G AB AB 00 01 11 10 00 01 11 10 CD CD 00 1 1 1 1 00 01 1 01 1 11 1 1 11 1 1 10 1 1 1 1 10 1 1 F = D+ A B C+ A B C+ A B C G = A C D+ A B D+ B C D Bài gi ng môn K thu t ði n t C 4 GV: Lê Th Kim Anh
F = D+ A B C+ A B C+ A B C A B C D • • • • F • • • • • • Bài gi ng môn K thu t ði n t C 5 GV: Lê Th Kim Anh
G = A CD+ A B D+BC D A B C D • • • • G • • • • • Bài gi ng môn K thu t ði n t C 6 GV: Lê Th Kim Anh
Trư ng h p h t h p không s d ng h t 2n t h p c a ngõ vào thì t i các t h p không s d ng ñó ngõ ra có giá tr tùy ñ nh. Ví du: Thi t kê m t m ch tô h p có 4 ngõ vào ABCD (v i D là MSB) bi u di n cho sô BCD. Các ngõ ra gi i mã cho ñèn led 7 ño n lo i anode chung. Sơ ñô kh i D a b C c B d e A f g Bài gi ng môn K thu t ði n t C 7 GV: Lê Th Kim Anh
B ng chân tr Inputs Outputs D C B A a b c d e f g 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 Bài gi ng môn K thu t ði n t C 8 GV: Lê Th Kim Anh
B ng chân tr Inputs Outputs D C B A a b c d e f g 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 X X X X X X X 1 0 1 1 X X X X X X X 1 1 0 0 X X X X X X X 1 1 0 1 X X X X X X X 1 1 1 0 X X X X X X X 1 1 1 1 X X X X X X X Bài gi ng môn K thu t ði n t C 9 GV: Lê Th Kim Anh
Các hàm ngo ra a DC b DC 00 01 11 10 00 01 11 10 BA BA 00 1 X 00 X 01 1 X 01 1 X 11 X X 11 X X 10 X X 10 1 X X a = C . B . A + D .C . B . A b = C .B . A + C . B . A Th c hi n rút g n trên bìa K, ta có các hàm ngo ra: c = C .B . A d = C . B . A + C . B . A + D .C . B . A e = A + C .B f = B . A + C . B + D .C . A g = D.C.B + C.B.A Bài gi ng môn K thu t ði n t C 10 GV: Lê Th Kim Anh
CÁC M CH T H P THÔNG D NG I. M CH C NG – TR NH PHÂN 1. M CH C NG - ADDER a. M ch c ng bán ph n (Half Adder – HA) M ch c ng bán ph n là m ch c ng 2 sô nhi phân 1 bit X và Y, m ch t o ra 1 bit t ng S(Sum) va 1 bit nhơ C(Carry). Sơ ñô kh i X S H.A Y C Bài gi ng môn K thu t ði n t C 11 GV: Lê Th Kim Anh
B ng chân tr Sơ ñô m ch Ngõ vào Ngõ ra X X Y C S • S • 0 0 0 0 Y 0 1 0 1 C 1 0 0 1 1 1 1 0 Các hàm ngo ra S = X.Y + X.Y = X ⊕ Y C = X.Y Bài gi ng môn K thu t ði n t C 12 GV: Lê Th Kim Anh
b. M ch c ng toàn ph n (Full Adder – FA) M ch c ng toàn ph n th c hi n phép c ng 3 sô nhi phân 1 bit X + Y + Z, m ch t o ra 1 bit t ng S(Sum) va 1 bit nh C(Carry). Sơ ñô kh i X S Y F.A Z C Bài gi ng môn K thu t ði n t C 13 GV: Lê Th Kim Anh
B ng chân tr Ngõ vào Ngõ ra X Y Z C S 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 Bài gi ng môn K thu t ði n t C 14 GV: Lê Th Kim Anh
Các hàm ngo ra S = ∑(1,2,4,7) C = ∑(3,5,6,7) S C XY XY 00 01 11 10 00 01 11 10 Z Z 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 S = X.Y.Z + X.Y.Z + X.Y.Z + X.Y.Z S = X⊕ Y⊕ Z C = X.Y + Y.Z + X.Z Bài gi ng môn K thu t ði n t C 15 GV: Lê Th Kim Anh
Sơ ñô m ch X • S Y • Z • • • C • Bài gi ng môn K thu t ði n t C 16 GV: Lê Th Kim Anh
2. M CH TR - SUBTRACTOR a. M ch tr bán ph n – Half Subtractor (H.S) M ch tr bán ph n th c hi n phép tr s h c 2 s nh phân ngõ vào X và Y. H có 2 ngõ ra: bit hi u D (Diffirence) và bit mư n B(Borrow) D = X Y + X Y = X⊕ Y X D B=XY H.S Y B X D x y B D Y 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 B 1 1 0 0 Bài gi ng môn K thu t ði n t C 17 GV: Lê Th Kim Anh
b. M ch tr toàn ph n – Full Subtractor (F.S) M ch tr toàn ph n th c hi n phép tr s h c 3 bit X – Y – Z (Z:bi u di n cho bit mư n t v trí có tr ng s nh hơn). D B X D xy xy 00 01 11 10 z 00 01 11 10 z Y F.S 0 1 1 0 1 Z B 1 1 1 1 1 1 1 X Y Z B D D = X Y Z+ X Y Z+ X Y Z+ X Y Z 0 0 0 0 0 = Z ⊕ (X ⊕ Y) 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 C= X Y+ X Z+ Y Z 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 = X Y + Z( X + Y) 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 Bài gi ng môn K thu t ði n t C 18 GV: Lê Th Kim Anh
3. M CH C NG/TR NH PHÂN SONG SONG a. M ch c ng nh phân C3 C2 C1 M: M3 M2 M1 M0 + N: N3 N2 N1 N0 C4 S3 S2 S1 S0 M3 N3 M2 N2 M1 N1 M0 N0 X Y X Y X Y X Y F.A C3 F.A C2 F.A C1 F.A C0 C Z C Z C Z C Z =0 S S S S 74283 C4 S3 S2 S1 S0 Bài gi ng môn K thu t ði n t C 19 GV: Lê Th Kim Anh
b. M ch tr nh phân - S d ng các m ch tr toàn ph n F.S. - Ho c th c hi n b ng phép c ng v i s bù 2 c a s tr . M – N = M + Bù_2(N) = M + Bù_1(N) + 1 M3 N3 M2 N2 M1 N1 M0 N0 X Y X Y Z Y X Y F.A C3 F.A C2 F.A C1 F.A Z C Z C Z C Z C0 C =1 S S S S C4 S3 S2 S1 S0 Chú ý: N u C4 = 1 k t qu là s dương và ngư c l i. Bài gi ng môn K thu t ði n t C 20 GV: Lê Th Kim Anh