Microsoft PowerPoint - Thiết kế luận lý .chương 1:

Hệ số (Digital system) là đối tượng khảo sát chính của môn học Hệ số đang dần dần thay thế các hệ tương tự (Analog system) vốn tồn tại trước đây Hệ số xuất hiện trong nhiều lĩnh vực của công nghệ hiện đạiTín hiệu giao thông Dòng hóa chất Nhiệt độ Động cơ xe hơi Kiểm tra thời gian
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Microsoft PowerPoint - Thiết kế luận lý .chương 1: Khoa CNTTBộ môn Kỹ Thuật Máy Tính Phaïm Töôøng Haûi Ñoaøn Minh Vöõng Phan Ñình Theá Duy Tài liệu tham khảo “Digital Logic Design Principles”, N. Balabanian & B. Carlson – John Wiley & Sons Inc., 2004 “Digital Design”, 3rd Edition, J.F. Wakerly, Prentice Hall, 2001 “Digital Systems”, 5th Edition, R.J. Tocci, Prentice Hall, 1991Logic Design 1 Chương 1.Logic Design 1 - Chapter 1 3 Hệ số và hệ tương tự Hệ số (Digital system) là đối tượng khảo sát chính của môn học Hệ số đang dần dần thay thế các hệ tương tự (Analog system) vốn tồn tại trước đây Hệ số xuất hiện trong nhiều lĩnh vực của công nghệ hiện đại • Các hệ thống điều khiển • Thiết bị điện tử âm thanh, video quá trình • Máy y tế Tín hiệu giao thông • Mạng điện thoại Dòng hóa chất • Hệ điều khiển không lưu, xử lý Nhiệt độ tín hiệu radar Động cơ xe hơi • Dụng cụ điện tử: dao động ký Kiểm tra thời gian (oscilloscope) số, máy phân tích • Máy phân phối, kiểm soát luận lý (logic analyzer)Logic Design 1 - Chapter 1 4 Hệ số và hệ tương tự … Trong khoa học và kỹ thuật những quá trình định lượng trong tự nhiên (áp suất, vận tốc, điện áp, …) được biểu diễn qua trung gian các biến Quan hệ giữa các biến được diễn tả bởi các định luật, công thức Trong hệ thống, các biến được hiện thực dưới dạng các tín hiệu (signal) vật lý ở đầu vào và đầu ra Theo thực nghiệm, các tín hiệu vật lý dường như biến đổi một cách liên tục (continously), TD. nhiệt độ trong ngày, dòng điện, v.v… Hệ tương tự là hệ mà ở đó các tín hiệu thay đổi theo cách liên tục (tín hiệu tương tự - analog signal)Logic Design 1 - Chapter 1 5 Hệ số và hệ tương tự … Hình vẽ bên minh họa việc xấp xỉ một đường cong liên tục bất kỳ bằng một hàm bao gồm nhiều bậc thang rời rạc (discrete) Tín hiệu liên tục cũng có thể được rời rạc hóa (discretized) hay lượng tử hóa (digitized) tín hiệu số (digital signal) Có thể chuyển đổi giữa tín hiệu số và tín hiệu tương tự Hệ số là hệ mà ở đó các tín hiệu thay đổi theo cách rời rạc (tín hiệu số) Các biến được xử lý trong hệ số đều ở dạng rời rạt các giải thuật xấp xỉ gần đúngLogic Design 1 - Chapter 1 6 Hardware – Software – Firmware Hardware (phần cứng) ám chỉ các đối tượng vật lý, linh kiện, mạch và các cụm lắp ráp được kết nối lại với nhau về mặt vật lý và về mặt điện hình thành nên các hệ thống số lớn/nhỏ Software (phần mềm) bao hàm các chỉ thị định ra những công việc mà phần cứng phải thực hiện Phần mềm được xếp thành 2 nhóm chính • Hệ điều hành (operating system) đảm nhiệm việc thực hiện các chức năng cơ bản trong hoạt động của một hệ thống phần cứng • Phần mềm ứng dụng (application program) thực hiện các công việc mang tính đặc thù Firmware (hay còn gọi là hard-wire) là phần mềm được gắn liền một cách thường trực với phần cứng ngay từ trong quá trình sản xuất phần cứngLogic Design 1 - Chapter 1 7 Hệ thống số đếm Hệ thống số đếm (hệ đếm) quen thuộc nhất với con người là hệ thập phân (decimal number system) Hệ thập phân sử dụng 10 ký số (digit) từ 0 đến 9 và biểu diễn giá trị số dưới dạng viết tắt của đa thức cơ số (base) 10 MSD LSD 3 7 5 6 = 3 x 103 + 7 x 102 + 5 x 101 + 6 x 100 Giá trị số được biểu diễn không chỉ phụ thuộc vào các ký số mà còn phụ thuộc vào vị trí xuất hiện của các ký số hệ số đếm theo vị trí (positional number system) Tổng quát hóa cho hệ đếm cơ số (base) b Nb = an-1 x bn-1 + an-2 x bn-2 + … + a0 x b0 + a-1 x b-1 + … + a-m x b-m Các hệ thống số sử dụng hệ đếm cơ số 2 (hệ nhị phân)Logic Design 1 - Chapter 1 8 Hệ nhị phân và các hệ đếm khác Mỗi ký số trong hệ nhị phân Các hệ đếm thông dụng (binary number system) gọi là Decimal Binary Octal Hexa bit (binary digit) vận chuyển một 0 0000 00 0 thông tin tối thiểu, 1 0001 01 1 Td. sáng/tối, tắt/mở, ...