Ứng dụng Vi mạch số lập trình, chương 3

Trong mạch số, mạch tổ hợp là mạch mà trị số ổn định của tín hiệu ra ở thời điểm bất kỳ chỉ phụ thuộc vào tổ hợp các giá trị tín hiệu ngỏ vào ở thời điểm đọTróng mạch tổ hợp, trạng thái mạch điện trước thời điểm xét , tức trước khi có tín hiệu ngỏ vào, không ảnh hưởng đến tín hiệu đầu ra. Đặc điểm cấu trúc mạch tổ hợp là được cấu trúc từ các cổng logic . ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng Vi mạch số lập trình, chương 3 CHÖÔNG 3: MAÏCH LOGIC TOÅ HÔÏPI/ ÑAËC ÑIEÅM CÔ BAÛN CUÛA MAÏCH TOÅ HÔÏP. Trong maïch soá, maïch toå hôïp laø maïch maø trò soá oån ñònh cuûatín hieäu ra ôû thôøi ñieåm baát kyø chæ phuï thuoäc vaøo toå hôïp caùc giaù tròtín hieäu ngoû vaøo ôû thôøi ñieåm ñoù.Trong maïch toå hôïp, traïng thaùimaïch ñieän tröôùc thôøi ñieåm xeùt , töùc tröôùc khi coù tín hieäu ngoû vaøo,khoâng aûnh höôûng ñeán tín hieäu ñaàu ra. Ñaëc ñieåm caáu truùc maïch toåhôïp laø ñöôïc caáu truùc töø caùc coång logic .II/ PHÖÔNG PHAÙP BIEÅU THÒ VAØ PHAÂN TÍCH CHÖÙCNAÊNG LOGIC . 1/ Phöông phaùp bieåu thò chöùc naêng logic. Caùc phöông phaùp thöôøng duøng ñeå bieåu thò chöùc naêng logiccuûa maïch toå hôïp laø haøm soá logic , baûng söï thaät , sô ñoà logic ,baûng Karnaugh , cuõng coù khi bieåu thò baèng ñoà thò thôøi gian daïngsoùng . Ñoái vôùi vi maïch côõ nhoû (SSI) thöôøng bieåu thò baèng haøm logic.Ñoái vôùi côõ vöøa thöôøng bieåu thò baèng baûng söï thaät, hay laø baûngchöùc naêng. Baûng chöùc naêng duøng hình thöùc lieät keâ, vôùi möùc logiccao (H) vaø möùc logic thaáp (L) , ñeå moâ taû quan heä logic giöõa tínhieäu ngoû ra vôùi tín hieäu ngoû vaøo cuûa maïch ñieän ñang xeùt. Chæ caànthay giaù trò logic cho traïng thaùi trong baûng chöùc naêng, thì ta coùbaûng söï thaät töông öùng . X1 Z1 X2 Z2 . Maïch toå hôïp . . . Xn zm Hình 2-1 : Sô ñoà khoái maïch toå hôïpLUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD : TRAÀN VAÊN TROÏNG Nhö hình 2-1 cho bieát, thöôøng coù nhieàu tín hieäu ngoû vaøo vaønhieàu tín hieäu ngoû ra. Moät caùch toång quaùt, haøm logic cuûa tín hieäungoû ra coù theå vieát döôùi daïng : 1 = f1( x1, x2, …, xn) 2 = f2( x1, x2, …, xn) ………………………………………… m =fm( x1, x2, …, xn)Cuõng coù theå vieát döôùi daïng ñaïi löôïng vectô nhö sau:  = F(X). 2/ Phöông phaùp phaân tích chöùc naêng logic. Caùc böôùc phaân tích, baét ñaàu töø sô ñoà maïch logic ñaõ cho, ñeåcuoái cuøng tìm ra haøm logic hoaëc baûng söï thaät. Vieát bieåu thöùc: tuaàn töï töø ngoû vaøo ñeán ngoõ ra (hay cuõng coù theå ngöôïc laïi), vieát ra bieåu thöùc haøm logic cuûa tín hieäu ngoû ra. Ruùt goïn: khi caàn thieát thì ruùt goïn ñeán toái thieåu bieåu thöùc ôû treân baèng phöông phaùp ñaïi soá hay phöong phaùp hình veõ. Keâ baûng söï thaät: khi caàn thieát thì tìm ra baûng söï thaät baèng caùch tieán haønh tính toaùn caùc giaù trò haøm logic tín hieäu ngoû ra töông öùng vôùi toå hôïp coù theå cuûa caùc giaù trò tín hieäu ngoû vaøo.III/ PHÖÔNG PHAÙP THIEÁT KEÁ LOGIC MAÏCH TOÅ HÔÏP. Phöông phaùp thieát keá logic laø caùc böôùc cô baûn tìm ra sô ñoàmaïch ñieän logic töø yeâu caàu nhieäm vuï logic ñaõ cho. Baûng Toái thieåu Karnaugh hoaù Vaán ñeà Baûng Bieåu thöùc Sô ñoà Logic thöïc chaân lí toái thieåu logic Bieåu thöùc Toái thieåu logic hoaùÖÙng duïng vi maïch soá laäp trình Trang 1LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD : TRAÀN VAÊN TROÏNG Hình 2-2. Caùc böôùc thieát keá maïch logic toåhôïp. Hình 2-2 laø quaù trình thieát keá noùi chung cuûa maïch toå hôïp,trong ñoù bao goàm 4 böôùc chính : 1/ Phaân tích yeâu caàu: Yeâu caàu nhieäm vuï thieát keá cuûa vaán ñeà logic thöïc coù theå laømoät ñoaïn vaên, cuõng coù theå laø baøi toaùn logic cuï theå. Nhieäm vuïphaân tích laø xaùc ñònh caùi naøo laø bieán soá ngoû vaøo, caùi naøo laø haømsoá ñaàu ra vaø moái quan heä logic giöõa chuùng vôùi nhau. Muoán phaântích ñuùng thì phaûi tìm hieåu xem xeùt moät caùch saâu saéc yeâu caàuthieát keá, ñoù laø moät vieäc khoù nhöng quan troïng trong vaán ñeà thieátkeá. 2/ Keâ baûng söï thaät : Noùi chung, ñaàu tieân chuùng ta lieät keâ thaønh baûng veà quan heätöông öùng nhau giöõa traïng thaùi tín hieäu ngoû vaøo vôùi traïng thaùihaøm soá ngoó ra. Ñoù laø baûng keâ yeâu caàu chöùc naêng logic, goïi taét laøbaûng chöùc naêng. Vieäc naøy coù veû deã vaø tröïc quan. Tieáp theo, tathay giaù trò logic cho traïng thaùi, töùc laø duøng caùc soá 0 vaø 1 bieåu thòcaùc traïng thaùi töông öùng cuûa ngoû vaøo vaø ngoû ra. Keát quaû ta coùbaûng giaù trò thöïc lo ...