Bài giảng Điện tử số - Chương 4: Mạch logic tổ hợp

Bài giảng Điện tử số - Chương 4: Mạch logic tổ hợp trình bày các nội dung chính sau: Phân tích mạch logic tổ hợp, thiết kế mạch logic tổ hợp, mạch mã hóa và giải mã, bộ hợp kênh và phân kênh, mạch tạo và kiểm tra chẵn lẻ, đơn vị số học và logic.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Điện tử số - Chương 4: Mạch logic tổ hợpNội dung Chương 1: Hệ đếm Chương 2: Đại số Boole và các phương pháp biểu diễn hàm Chương 3: Cổng logic TTL và CMOS  Chương 4: Mạch logic tổ hợp Chương 5: Mạch logic tuần tự Chương 6: Mạch phát xung và tạo dạng xung Chương 7: Bộ nhớ bán dẫnV1.0 Bài giảng Điện tử số 83 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Mạch logic tổ hợpV1.0 Bài giảng Điện tử số 84 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucnttNội dung  Khái niệm chung  Phân tích mạch logic tổ hợp  Thiết kế mạch logic tổ hợp  Mạch mã hóa và giải mã  Bộ hợp kênh và phân kênh  Mạch cộng  Mạch so sánh  Mạch tạo và kiểm tra chẵn lẻ  Đơn vị số học và logic (ALU)V1.0 Bài giảng Điện tử số 85 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucnttKhái niệm chung  Đặc điểm cơ bản của mạch tổ hợp  Trong mạch số, mạch tổ hợp là mạch mà trị số ổn định của tín hiệu đầu ra ở thời điểm đang xét chỉ phụ thuộc vào tổ hợp các giá trị tín hiệu đầu vào.  Đặc điểm cấu trúc mạch tổ hợp là được cấu trúc nên từ các cổng logic. Vậy các mạch điện cổng ở chương 2 và các mạch logic ở chương 3 đều là các mạch tổ hợp.  Phương pháp biểu diễn chức năng logic  Các phương pháp thường dùng để biểu diễn chức năng logic của mạch tổ hợp là hàm số logic, bảng trạng thái, bảng Cac nô (Karnaugh), cũng có khi biểu thị bằng đồ thị thời gian dạng xung.  Đối với vi mạch cỡ nhỏ (SSI) thường biểu diễn bằng hàm logic. Đối với vi mạch cỡ vừa (MSI) thường biểu diễn bằng bảng trạng thái.V1.0 Bài giảng Điện tử số 86 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucnttKhái niệm chung (2)  Phương pháp biểu diễn chức năng logic (tiếp)  Sơ đồ khối tổng quát của mạch logic tổ hợp được trình bày ở hình vẽ.  Mạch logic tổ hợp có thể có n lối vào và m lối ra. Mỗi lối ra là một hàm của các biến vào. Quan hệ vào, ra này được thể x0 hiện bằng hệ phương trình tổng quát sau: Y0 x1 Y0 = f0(x0, x1, …, xn-1); Y1 Mạch logic Y1 = f1(x0, x1, …, xn-1); tổ hợp … xn-1 Ym-1 Ym-1 = fm-1(x0, x1, …, xn-1).  Đặc điểm nổi bật của mạch logic tổ hợp là hàm ra chỉ phụ thuộc các biến vào mà không phụ thuộc vào trạng thái của mạch. Cũng chính vì thế, trạng thái ra chỉ tồn tại trong thời gian có tác động vào.  Thể loại của mạch logic tổ hợp rất phong phú. Phạm vi ứng dụng của chúng cũng rất rộng.V1.0 Bài giảng Điện tử số 87 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucnttPhân tích mạch logic tổ hợp  Định nghĩa: là đánh giá, phê phán một mạch. Trên cơ sở đó, có thể rút gọn, chuyển đổi dạng thực hiện của mạch điện để có được lời giải tối ưu theo một nghĩa nào đấy.  Mạch tổ hợp có thể bao gồm hai hay nhiều tầng, mức độ phức tạp của của mạch cũng rất khác nhau. Thực hiện:  Nếu mạch đơn giản thì ta tiến hành lập bảng trạng thái, viết biểu thức, rút gọn, tối ưu (nếu cần) và cuối cùng vẽ lại mạch điện.  Nếu mạch phức tạp thì ta tiến hành phân đoạn mạch để viết biểu thức, sau đó rút gọn, tối ưu (nếu cần) và cuối cùng vẽ lại mạch điện.  Ví dụ: hình 4.2 trang 105-KTS  Ví dụ: hình 4.7 trang 108-KTSV1.0 Bài giảng Điện tử số 88 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucnttThiết kế mạch logic tổ hợp là bài toán ngược với bài toán phân tích. Nội dung thiết kế được thể hiện theo tuần tự sau: 1. Phân tích bài toán đã cho để gắn hàm và biến, xác lập mối quan hệ logic giữa hàm và các biến đó; 2. Lập bảng trạng thái tương ứng; 3. Từ ...