Bài giảng Kỹ thuật số: Chương 4 - ThS. Lưu Văn Đại

Bài giảng "Kỹ thuật số - Chương 4: Mạch tổ hợp" cung cấp cho người học các kiến thức: Các bước thiết kế mạch tổ hợp, mạch giải mã, mạch so sánh, mạch mã hóa, mức tác động. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Kỹ thuật số: Chương 4 - ThS. Lưu Văn ĐạiCHƢƠNG 4 MẠCH TỔ HỢP (Combinational Circuits) Mạch số chia ra 2 loại: Mạch tổ hợp và mạch tuần tự.Mạch tổ hợp: trạng thái ngõ ra chỉ phụ thuộc vào trạng tháingõ vào. Q=f(A, B, C, D,…)  MẠCH MÃ HÓA  MẠCH GIẢI MÃ  MẠCH ĐA HỢP VÀ GIẢI ĐA HỢP  MẠCH SO SÁNH  MẠCH KIỂM/PHÁT CHẴN LẺ Chương 4: Mạch tổ hợp 1 CÁC BƢỚC THIẾT KẾ MẠCH TỔ HỢPB1: Dựa vào yêu cầu của bài toán, xác định số biến ngõ vào vàsố biến ngõ ra (đặt tên biến).B2: Lập bảng sự thật cho mối quan hệ giữa ngõ vào và ngõ ra(hoạt động của mạch).B3: Rút gọn hàm bằng PP tối ưu nhất.B4: Vẽ sơ đồ nguyên lý của mạch. Chương 4: Mạch tổ hợp 2  VD thiết kế mạch tổ hợp có 3 ngõ vào và 2 ngõ ra. - Ngõ ra thứ nhất = 1 nếu 3 ngõ vào có số bít 1 nhiều hơn số bit 0, ngược lại thì =0 - Ngõ ra thứ hai = 1 nếu 3 giá trị nhị phân của 3 ngõ vào lới hơn 1 hoặc nhỏ hơn, ngược lại thì =0Giải A B C F0 F1 B1: Mạch có 3 ngõ vào: A, B, C với A là MSB; và 2 ngõ ra: F0, F1 0 0 0 0 0 B2: Lập bảng sự thật 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 Chương 4: Mạch tổ hợp 3 F0A B C F0 F1 Lập bảng Kar BC A0 0 0 0 0 00 01 11 100 0 1 0 0 0 1 A0 1 0 0 1 A.B 1 1 1 10 1 1 B 1 1 F01 0 0 0 1 A.C F0  AC  AB  BC C1 0 1 1 1 F1 B.C1 1 0 1 0 BC A1 1 1 1 0 00 01 11 10 F1 0 1 1 1 1 1 F1  A B  AB  A  B Chương 4: Mạch tổ hợp 4  MỨC TÁC ĐỘNG- Khi không vòng tròn nhỏ ở đường vào hay đường ra trên ký hiệu mạchlogic  Tác động mức cao (active high).- Khi có vòng tròn nhỏ ở đường vào hay đường ra trên ký hiệu mạch logic Tác động mức thấp (active low). MẠCH MÃ HÓA (ENCODER)- Mã hóa là gán 1 ký hiệu cho một đối tượng nhằm một mục đích.- Mạch mã hóa là khi có một ngõ vào được tác động  ngõ ra sẽ chỉ báo sốnhị phân tương ứng. Có nghĩa là mạch mã hóa có một số ngõ vào nhưng vàomột thời điểm chỉ có một ngõ vào ở trạng thái tích cực.- Như vậy ta dùng số nhị phân n bít để mã cho 2n ngõ vào khác nhau.- Mã hóa ưu tiên: Trường hợp có nhiều ngõ vào ở trạng thái tích cực thì ngõra sẽ tương ứng với ngõ vào có trọng số cao nhất Chương 4: Mạch tổ hợp 5  Mạch mã hoá 2n đường sang n đườngNgõ vào, ngõ ra tác động cao. Ấn khóa K  Ngõ vào, ngõ ra tác động thấp.Ngõ vào được ấn lên mức cao  Ngõ ra sẽ chỉbáo số nhị phân tương ứng. Chương 4: Mạch tổ hợp 6Để tránh trường hợp mạch cho ra mã sai khi tác động đồng thời hai hay nhiều ngõvào  Thiết kế mạch mã hóa ưu tiên, mạch chỉ cho ra một mã duy nhất khi có nhiềungã vào được tác động.TK mạch mã hóa ưu tiên 4 đường sang 2 đường; ưu tiên ngõ vào có giá trị cao;ngõ vào và ngõ ra tác động cao:3 2 1 0 A1 A0 A1  2  3 A1 A0 10 10 A 0  1.2  3 32 320 0 0 1 0 0 00 0001 0111 1110 100 0 1 x 0 1 00 00 1 10 1 x x 1 0 01 011 1 1 11 x x x 1 1 11 111 11 11 11 1 10 101 11 11 11 1 A 0  1.2  3 A1=2+3 Chương 4: Mạch tổ hợp 7Mã hóa ưu tiên 8 đường sang 3 đường (IC 74148). Ng ...