Các nhị phân được sử dụng để mã hóa các số nhị phân là BCD (Binary Coded Decimal: Số thập phân được mã hóa nhị phân). Mã BCD là một loại mã cho phép nó được phân tích cú pháp dựa trên vị trí của nó. Mã BCD vô giá trị là mã không thể phân tích cú pháp theo trang.
ETEDUT
I S BOOLE
- Các tiên c a i s Boole
Tiên giao hoán
- Các nh lý c b n c a i s Boole 1. V n i ng u trong i s Boole
- HÀM BOOLE VÀ CÁC PH NG PHÁP BI U DI N
- Hàm Boole 1. nh ngh a
Ph ng pháp gi i tích
- T I THI U HÓA HÀM BOOLE
- Các b c ti n hành t i thi u hóa
- Các ph ng pháp t i thi u hóa
Ph ng pháp b ng Karnaugh
- H logic d ng/âm
C NG LOGIC (LOGIC GATE)
- Khái ni m
- Phân lo i
Logic đơn giản và logic phủ định là logic không, ngoài ra còn có m logic (Logic mờ) hi n.
Lưu ý: MOSFET kênh ngắn có thể vừa giàu kênh vừa nghèo kênh, trong khi MOSFET kênh chỉ có thể giàu kênh.
- Các thông s k thu t c a c ng logic 1. Công su t tiêu tán P tt
Tr truy n t
- FLIP – FLOP (FF)
- Khái ni m
- Phân lo i Có hai cách phân lo i
- Phân lo i FF theo ch c n ng a. RSFF
- S chuy n i l n nhau gi a các lo i FF
S @ETEDUT
KHÁI NI M CHUNG
- Khái ni m
- M ch mã hoá (Encoder) 1. M ch mã hoá nh phân
M ch mã hoá th p phân
M ch mã hoá u tiên
- M ch gi i mã (Decoder) 1. M ch gi i mã nh phân
- M CH CH N KÊNH - PHÂN NG
- M ch ch n kênh
- M ch phân ng
- M CH SO SÁNH
- M ch so sánh 1 bit
- M ch so sánh nhi u bit
- B c ng (Adder)
B bán t ng (HA-Half Adder)
- B tr (Subtractor)
- KHÁI NI M CHUNG
- B m n i ti p 1. Khái ni m
- B m song song 1. Khái ni m
- m thu n ngh ch
- THANH GHI D CH CHUY N VÀ B NH
- Khái ni m
- Thanh ghi d ch chuy n 1. Khái ni m
Phân lo i
- B nh 1. Các khái ni m
Ch phép dữ liệu trong ROM ra ngoài mà không cho phép dữ liệu ghi dữ liệu ngoài ra trường. Có hai loại EPROM: EPROM có thể xóa bằng tia cực tím và EPROM có thể xóa bằng xung.
Biểu diễn các số có dấu
Cộng trừ số có dấu
Tương ứng với 2 cách biểu diễn dưới dạng phần bù -1 và phần bù -2 thì cũng sẽ có 2 cách thực hiện phép cộng và phép trừ trên các số có dấu. Việc cộng các số n bit được biểu thị bằng ký hiệu bù của -1 cũng giống như cộng các số nhị phân không dấu, bao gồm cả bit dấu. Lưu ý rằng số bộ nhớ của bit lớn nhất (MSB) cũng được thêm vào bit nhỏ nhất (LSB).
Việc cộng các số n bit được biểu thị bằng ký hiệu bù của -2 cũng giống như cộng các số nhị phân không dấu, bao gồm cả bit dấu.
Hiện tượng tràn
- CHUYỂN ĐỔI GIỮA CÁC LOẠI FLIP-FLOP 1. Ý nghĩa và phương pháp
1.Ý nghĩa
JKFF
RSFF
Phương pháp chuyển đổi
- Phương pháp biến đổi trực tiếp
- TFF chuyển đổi thành DFF, RSFF, JKFF
DFF chuyển đổi thành TFF, RSFF, JKFF
RSFF chuyển đổi thành TFF, DFF, JKFF
Lưu ý: Khi chuyển đổi từ RSFF sang các FF khác cần kiểm tra điều kiện ràng buộc của RSFF là: RnSn = 0.
JKFF chuyển đổi thành TFF, DFF, RSFF
- Phương pháp dùng bảng đầu vào kích
Để thực hiện chuyển đổi giữa các FF theo phương pháp này ta dựa vào bảng tín hiệu đầu vào của các FF và lập bảng Karnaugh, đơn giản hóa để tìm logic chuyển đổi, phương pháp này có ưu điểm là trực quan, ít tốn kém. Các trường hợp biến đổi còn lại hoàn toàn tương tự và kết quả biến đổi của cả hai phương pháp (phương pháp biến đổi trực tiếp và phương pháp lập bảng Karnaugh) là hoàn toàn giống nhau.
Sequential Circuits) (Sequential Circuits)
Huỳnh Việt Thắng
Khái niệm và Đặc điểm
Các hệ tuần tự tiêu biểu
Bộ đếm (Counter)
Bộ đếm không đồng bộ (nối tiếp)
Thiết kế bộ đếm không đồng bộ
Thiết kế bộ đếm không đồng bộ (tt)
Cách ghép nối các TFF: do bộ đếm m-up sử dụng TFF có tín hiệu đồng hồ dương Ck dọc theo sườn dưới nên cần ghép nối tiếp các TFF sao cho: Cki+1= Qi.
Các ví dụ khác về đếm nối tiếp
Lưu ý: trạng thái ban đầu của bộ đếm khi tín hiệu Clr=0 thì các ngõ ra đều bị xóa về 0.
Proteus Simulation (nên sử dụng)
Dạng sóng theo thời gian của Ví dụ 2
Thiết kế bộ đếm nối tiếp, cộng, đếm 6 trạng thái dùng TFF với xung Ck tác động lên sườn lên.
Bộ đếm nối tiếp thuận/nghịch
Nhược điểm: Độ trễ truyền tích lũy dẫn đến việc đếm không đồng bộ với tín hiệu đồng hồ đầu vào, nếu độ trễ tích lũy quá 1 chu kỳ xung nhịp thì việc đếm sẽ bị sai. Khắc phục: Dùng bộ đếm song song kết quả đếm hiển thị đồng bộ với clock, thời gian trễ chỉ bằng thời gian trễ của 1 FF và các ưu điểm khác của bộ đếm song song.
Các mạch đếm nối tiếp
Nhắc lại: Các hệ tuần tự tiêu biểu
Finite State Machine (FSM) Máy trạng thái hữu hạn
Mạch tuần tự đồng bộ – Mạch tuần tự không đồng bộ. Các mạch tuần tự còn được gọi là Máy trạng thái hữu hạn (FSM).
FSM loại Moore vs. Mealy
FSM loại Moore
Quá trình chuyển đổi giữa các trạng thái phụ thuộc vào tín hiệu đầu vào w và dưới sự điều khiển đồng bộ của tín hiệu Đồng hồ Đây là FSM kiểu Moore nên.. đầu ra z nằm bên trong hình elip trạng thái. Đối với sơ đồ trạng thái và mạch đã cho, số lượng trạng thái đã là tối thiểu. Trong trường hợp tổng quát cần giảm thiểu số trạng thái, Ít trạng thái mạch.
Có nhiều phương pháp khác nhau để mã hóa trạng thái của FSM, mỗi phương pháp sẽ cung cấp độ phức tạp của mạch triển khai khác nhau. Trạng thái hiện tại - Trạng thái tiếp theo - W tín hiệu đầu vào. Đầu vào dữ liệu của FF được sử dụng, lưu ý rằng các đầu vào dữ liệu này được xác định từ bảng đầu vào giắc cắm của FF. .
Phân tích tự động: có thể sử dụng phần mềm mô phỏng mạch kỹ thuật số (ví dụ: CircuitMaker, Proteus, v.v.).
Tóm tắt
Lựa chọn FF
Thực hiện mạch tổ hợp
Phân tích tín hiệu theo thời gian
Homework
Bộ đếm đồng bộ (bộ đếm song song)
Bộ đếm đồng bộ (đếm song song)
Thiết kế bộ đếm đồng bộ
- Số JKFF cần dùng: 3 JKFF, có 3 ngõ ra Q3, Q2, Q1
- Xây dựng bảng trạng thái mô tả hoạt động bộ đếm
- Tối thiểu hóa tìm hàm của J i và K i theo các ngõ ra Q i ở trạng thái hiện tại (i = 1, 2, 3)
- Vẽ sơ đồ thực hiện bộ đếm
Đếm đồng bộ thuận nghịch: xem bài Đếm hỗn hợp = Đếm tuần tự + Đếm song song.
Các ví dụ khác về đếm đồng bộ (tt)
Bài tập
Bài tập (tt)
Máy trạng thái hữu hạn loại Mealy
Máy trạng thái hữu hạn loại Mealy (tt)
Mealy loại FSM: Do tín hiệu đầu ra phụ thuộc vào các giá trị đầu vào ở mỗi trạng thái nên phương trình logic xác định tín hiệu đầu ra (Output Logic) ở bước 5 như sau: .
Z = g (Current State, Input W)
Nhắc lại
Phân tích tín hi ệ u theo th ờ i gian
Các phương pháp mã hóa trạng thái (tt)
Mã hóa StraightForward
Mã hóa Minimum-Bit-Change
Vấn đề lựa chọn FF sử dụng
Vấn đề lựa chọn FF sử dụng (tt)
Bài tập: Mạch điều khiển đèn giao thông
Thanh ghi dịch)
Khái niệm về thanh ghi
Thanh ghi dịch phải: Đầu ra của DFF trước được kết nối với đầu vào D của thanh ghi dịch phải DFF sau (Di + 1 = Qi). Thanh ghi dịch chuyển trái: Đầu ra của DFF tiếp theo được kết nối với đầu vào D của DFF trước đó (Di = Qi + 1), một thanh ghi có khả năng dịch chuyển trái.
Phân loại
Out: đầu ra dữ liệu nối tiếp (dữ liệu dịch phải) – Đồng hồ: đồng hồ chung dương trên sườn lên.
Thanh ghi dịch phải (tt)
Thanh ghi dịch phải với ngõ ra song song (tt)
Bus structure (tt)
Các chủ đề khác về thanh ghi dịch
Memory (Bộ nhớ bán dẫn)
Một số khái niệm (tt)
Trên thực tế, kích thước bộ nhớ từ có thể khác nhau trong các loại máy tính từ 4 đến 64 bit. Loại bộ nhớ này cho phép đọc dữ liệu được lưu trữ bên trong từ bên ngoài và cho phép nhập dữ liệu từ bên ngoài. ROM (Read Only Memory) là bộ nhớ chỉ đọc, chỉ cho phép đọc dữ liệu trong ROM từ bên ngoài mà không cho phép ghi dữ liệu từ bên ngoài vào bộ nhớ.
Việc ghi dữ liệu vào ROM thường được thực hiện trong quá trình sản xuất hoặc trong quá trình sử dụng bởi các thiết bị ghi đặc biệt. BỘ NHỚ Non-volatile là thuật ngữ dùng để chỉ loại bộ nhớ không bị mất dữ liệu khi tắt nguồn hay còn gọi là non-volatile. Bộ nhớ khả biến là khái niệm dùng để chỉ một loại bộ nhớ lưu trữ dữ liệu khi có điện và khi mất điện thì dữ liệu sẽ bị mất hay còn gọi là khả biến.
Khi tín hiệu điều khiển đọc kích hoạt, dữ liệu chứa trong các ô nhớ tương ứng với vùng địa chỉ yêu cầu sẽ được xuất ra trên các đường dữ liệu. Khi dữ liệu bên ngoài được ghi vào bộ nhớ, dữ liệu cũ sẽ bị mất và được thay thế bằng dữ liệu mới.
ROM (Read Only Memory)
EPROM 2764
EPROM 2764 (tt)
Static RAM (SRAM) – RAM tĩnh
Lưu trữ dữ liệu dựa trên việc lưu trữ điện tích trong tụ điện. Việc đọc một bit bộ nhớ khiến nội dung của bit bị phá hủy. Sau mỗi lần đọc ô nhớ, bộ điều khiển bộ nhớ phải ghi lại nội dung của ô đó. Lưu trữ thông tin trong bit bộ nhớ chỉ là tạm thời vì tụ điện sẽ xả toàn bộ điện tích đã tích của nó và do đó phải làm mới bộ nhớ. Việc làm mới được thực hiện với tất cả các ô nhớ trong bộ nhớ, quá trình này được thực hiện tự động bởi một chip bộ nhớ.
SRAM versus DRAM
SDR SDRAM = Single Data Rate SDRAM – DDR SDRAM = Double Data Rate SDRAM – DDR2 SDRAM = Double Data Rate 2 SDRAM – DDR3 SDRAM = Double Data Rate type 3 SDRAM.
NVRAM & FRAM
Kiến trúc ma trận của bộ nhớ
RAM 6264
RAM 6264 (tt)
Bài tập về thiết kế bộ nhớ
Tổng kết chương 5
Phụ lục C: Mạch tuần tự chung, Bộ đếm nhị phân 4 bit đồng bộ.
