Bài giảng - Chương 4: Hệ tổ hợp

Nội dung:Mạch 2 mức,Mạch nhiều mức,Mạch cộng (adder),Bộ trừ (Subtractor),Bộ cộng/trừ nhị phân,Bộ nhân,Hệ Chuyển Mã (Code Conversion),Bộ Giải Mã (DECODER),Bộ Mã Hóa (ENCODER),Bộ Dồn Kênh (Multiplexer - MUX),Bộ Phân Kênh (DEMUX),Bộ So Sánh Độ Lớn (Comparator).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng - Chương 4: Hệ tổ hợp Chương 4: Hệ tổ hợp Mạch 2 mức Mạch nhiều mức Mạch cộng (adder) Bộ trừ (Subtractor) Bộ cộng/trừ nhị phân Bộ nhân Hệ Chuyển Mã (Code Conversion) Bộ Giải Mã (DECODER) Bộ Mã Hóa (ENCODER) Bộ Dồn Kênh (Multiplexer - MUX) Bộ Phân Kênh (DEMUX) Bộ So Sánh Độ Lớn (Comparator)Khoa KTMT Vũ Đức Lung 1 Chương 4: Hệ tổ hợp Mạch tổ hợp (Combinational Circuit) và Mạch tuần tự (Sequential Circuit)n input m output Combinationalvariables variables circuit Sơ đồ khối mạch tkết hợp Lược đồ khối mạch ổ hợpKhoa KTMT Vũ Đức Lung 2 Mạch 2 mức Các cổng có tính chất bù (NAND, NOR)thường nhanh hơn và dễ xây dựng hơn các cổng không đảo (AND, OR) Mạch NAND-NAND » Tích cực 0 Tích cực 1 Các ký hiệu cổng NAND Ví dụ: hàm đa số 4 biến f(A,B,C,D) dùng cổng AND-OR và dùng cổng NAND-NAND f=ABC+ABD+ACD+BCDKhoa KTMT Vũ Đức Lung 3 Mạch 2 mức NOR-NOR Bất kỳ hàm Logic nào cũng có thể mô tả chỉ dùng cổng NOR Tích cực 0 Tích cực 1Ví dụ: f(A,B,C,D)=(A+B)(B+D)(A+D)(C+D)(B+C)(A+C)Khoa KTMT Vũ Đức Lung 4 Cổng XOR và cổng tương đương X O R 7 XOR: X ⊕ Y = X Y + XY XNOR: X ⊗ Y = XY + X Y XNOR = XOR ? VD: f1 = A B C + A BC f 2 = A B C + ABC Hàm so sánh bằng của 2 số 2 bit dùng cổng XNORKhoa KTMT Vũ Đức Lung 5 Mạch nhiều mức Dùng trong tình huống mạng 2 mức không được ưa chuộng hoặc không khả thi Khả năng Fan-in, Fan-out Ví dụ: hàm f=ABC+ABD+ACD+BCD chỉ dùng các cổng 2 đầu vào và 1 đầu ra Đôi khi giúp tối thiểu hóa hàm logic – VD: Z=AC+AD+AE+BC+BD+BE+CDKhoa KTMT Vũ Đức Lung 6 Các bước thiết kế mạch tổ hợp Prose1. Xác định bài toán để đi đến kết luận có những đầu nhập, xuất nào Logic2. Lập bảng chân trị xác định mối quan Expression Synthesis hệ giữa nhập và xuất3. Dựa vào bảng chân trị, xác định hàm Minimized cho từng ngõ ra Logic Expression4. Tìm biểu thức rút gọn của từng ngõ ra phụ thuộc vào các biến ngõ vào Software/5. Vẽ sơ đồ mạch theo các hàm đã đơn Hardware Implementation giản. System Khoa KTMT Vũ Đức Lung 7 Mạch cộng (adder)Bộ nửa cộng (half adder) A B Sum Carry XOR A 0 0 0 0 Sum 0 1 1 0 B 1 1 0 1 0 1 1 0 1 AND2 Carry A 2 S H.A B C Bảngchântrịvàmạchchobộnửacộng Khoa KTMT Vũ Đức Lung 8 Mạch cộng (adder) Bộ cộng đầy đủ(Full Adder) A S B FA Cin CoutKhoa KTMT Vũ Đức Lung 9 Bộ cộng n bitKhoa KTMT Vũ Đức Lung 10 IC cộng nhị phân 4 bit 74LS283 1 16 S1 Vcc 2 15 B1 B2 3 14 A1 A2 4 S0 S2 13 5 12 A0 A3 6 11 B0 B3 7 C0 S3 10 8 9 GND C4Khoa KTMT Vũ Đức Lung 11 Bộ trừ (Subtractor) Bộ trừ bán phần (H.S): – Bộ trừ bán phần là hệ tổ hợp có 2 ngõ vào x, y; 2 ngõ ra D (Difference) và B (Borrow). ...