Giáo trình kỹ thuật số ( Chủ biên Võ Thanh Ân ) - Chương 5

MẠCH TUẦN TỰFLIPFLOP • FF RS • FF JK • FF T • FF D MẠCH GHI DỊCH MẠCH ĐẾM • Đồng bộ • Không đồng bộ • Đếm vòngI. GIỚI THIỆUTrong chương trước, chúng ta đã khảo sát các loại mạch tổ hợp, đó là các mạch mà ngã ra của nó không phụ thuộc vào trạng thái trước đó của mạch. Nói cách khác, nó là loại mạch không có khả năng nhớ, một chức năng quan trọng của hệ thống logic. Trong chương này, ta sẽ xét loại mạch thứ 2 là mạch tuần tự. Mạch...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình kỹ thuật số ( Chủ biên Võ Thanh Ân ) - Chương 5Giáo trình Kỹ Thuật Số CHƯƠNG 5: MẠCH TUẦN TỰ FLIPFLOP FF RS • FF JK • FF T • FF D • MẠCH GHI DỊCH MẠCH ĐẾM Đồng bộ • Không đồng bộ • Đếm vòng •I. GIỚI THIỆU Trong chương trước, chúng ta đã khảo sát các loại mạch tổ hợp, đó là các mạchmà ngã ra của nó không phụ thuộc vào trạng thái trước đó của mạch. Nói cách khác,nó là loại mạch không có khả năng nhớ, một chức năng quan trọng của hệ thống logic. Trong chương này, ta sẽ xét loại mạch thứ 2 là mạch tuần tự. - Mạch tuần tự là mạch có ngã ra không những phụ thuộc vào các trạng thái ngã vào mà còn phụ thuộc vào trạng thái ngã ra trước đó. Ta nói mạch tuần tự có tính nhớ. Ngã ra Q+ của mạch tuần tự là hàm logic của các biến ngã vào A, B, C,… và ngã ra Q trước đó. Nghĩa là: Q+ = f(Q,A,B,C,…) - Mạch tuần tự vận hành dưới tác động của xung đồng hồ và được chia làm 2 loại: Đồng bộ và Không đồng bộ. Ở mạch đồng bộ, các phần tử chịu tác động đồng thời của xung đồng hồ (CK) và ở mạch không đồng bộ thì không có điều kiện này. - Phần tử cơ bản cấu thành mạch tuần tự là các Flipflop.II. FLIPFLOP 1. Giới thiệu Mạch flipflop (FF) là mạch đa hài lưỡng ổn tức mạch tạo ra sóng vuông và có 2trạng thái cân bằng. Trạng thái cân bằng của FF chỉ thay đổi khi có xung đồng hồ tác động. Một FF thường có một hoặc nhiều ngã vào, và hai ngã ra. Tính nhớ của FF đượcthể hiện ở điểm: Trạng thái của FF vẫn được giữ nguyên mặc dù sự tác động ngã vàođã chấm dứt. Hai ngã ra của FF thường được ký hiệu là Q (ngã ra chính) và Q (ngã ra phụ).Người ta thường chỉ trạng thái của FF bởi ngã ra chính của nó. Nếu hai ngã ra có trạngthái giống nhau ta nói FF ở trạng thái cấm. FF có thể tạo nên từ các mạch chốt (latch). Điểm khác biệt giữa một mạch chốt và một FF là: FF chịu tác động của xungđồng hồ còn mạch chốt thì không. Người ta gọi tên các FF khác nhau bằng cách dựa vào tên các ngã vào của chúng.Chủ biên Võ Thanh Ân Trang 52 Tổ Tin Học 2. Chốt RS a. Chốt RS tác động cao Dưới đây là chốt RS có ngã vào R và S tác động ở mức cao. R Q Q S Hình: Chốt RS tác động mức cao. Các trạng thái logic của mạch được biễu diễn trong bảng dưới đây. R S Q Q+ R S Q+ 0 0 0 0 0 0 Q Tác dụng nhớ 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 Đặt (Set) 0 1 1 1 1 1 Cấm Từ bảng bên, ta 1 0 0 0 Đặt lại (Reset) tóm tắt lại hoạt 1 0 1 0 động của chốt RS 1 1 0 0 Q+= Q + (Cấm) trong bảng trên. 1 1 1 1 Từ bảng trên, ta tóm tắt hoạt động của RS như sau: - Khi R = S = 0, ngã ra không đổi trạng thái. - Khi R = 0 và S = 1, chốt được Set (tức đặt Q+ = 1). - Khi R = 1 và S = 0, chốt được Reset (tức đặt Q+ = 0). - Khi R = S = 1, chốt rơi vào trạng thái cấm. b. Chốt RS tác động thấp Dưới đây là chốt RS có ngã vào R và S tác động ở mức thấp. S R Q+ S 0 0 Cấm Q 0 1 1 1 0 0 Q 1 1 Q R Hình: Chốt RS tác động mức thấp. Để có chốt RS tác động mức cao dùng cổng NAND, người ta thêm hai cổng đảoở các ngõ vào của mạch. S Q Q R Hình: Chốt RS tác động mức cao. Trang 53 Chủ biên Võ Thanh ÂnGiáo trình Kỹ Thuật Số S Q Q S R Q ...