1. ThiÕt kÕ m¹ch logic sè PhÇn I: C¬ së lý
thuyÕt
ch¬ng i: giíi thiÖu c¸c cæng logic c¬ b¶n
I. Hµml ogic Vµ (AND HoÆc (OR), §¶o (NO
), T)
1 Cæng l ogic
.
Gäi A lµ biÕn sè nhÞ ph©n cã møc logic lµ 0 hoÆc 1, vµ Y lµ mét biÕn sè nhÞ ph©n
tuú thuéc vµo A: Y= f(A).
Trong tr êng hîp nµy cã hai kh¶ n¨ng x¶y ra:
- Y= A, A= 0 th× Y= 0
hay A= 1th× Y= 1
- Y= A ⇒ A= 0 th× Y= 1
hay A= 1th× Y= 0
Khi Y tuú thuéc vµo hai biÕn sè nhÞ ph©n A, B
⇒ Y= f(A, B)
V× biÕn sè A, B chØ cã thÓlµ 0 hay 1nªn A vµ B chØ cã thÓt¹o ra 4 tæ hîp kh¸c nhau lµ:
A B
0 0 A Y
0 1
1 0 M¹ch
1 1
B
B¶ng liÖt kª tÊt c¶ c¸c tæ hîp kh¶ dÜ cña c¸c biÕn sè vµ hµm sè t ¬ng øng gäi lµ
b¶ng ch©n lý. Khi cã ba hay nhiÒubiÕn sè (A, B, C), sè l îng hµmsè kh¶ dÜ t¨ng nhanh.
M¹ch ®iÖn tö thùc hiÖn quan hÖ logic:
Y= f(A) hay Y= f(A, B).
gäi lµ m¹ch logic, trong ®ã c¸c biÕn sè A, B … lµ c¸c ®Çu vµo vµ hµmsè Y lµ c¸c ®Çu ra.
Mét m¹ch logic diÔnt¶ quan hÖ gi÷a c¸c ®Çu vµo vµ ®Çu ra, nghÜa lµ thùc hiÖn ®îc mét
hµmlogic. Do®ã cã bao nhiªu hµmsè logic th× cã bÊy nhiªu m¹chlogic.
Lu ý r»ng khi biÓudiÔn mèi quan hÖ to¸n häc ta gäi lµ hµmsè logic cßn khi biÓudiÔnmèi
quan hÖ vÒm¹chtÝn hiÖu ta gäi lµ cæng logic.
2. Cæng logic Vµ (AND)
Hµmlogic Vµ ®ùoc ®Þnh nghÜa theo b¶ng sù thËt sau:
A B Y
0 0 0
0 1 0 A
1 0 0 Y=A.B
1 1 1
Ký hiÖu cæng Vµ (AND)
B
Ký hiÖu to¸n häc cña hµmsè Vµ lµ: Y= A.B
3. Cæng logic HoÆc (OR)
Hµmsè HoÆc cña hai biÕn sè A, B ®îc ®Þnh nghÜa ë b¶ng sù thËt sau:
A B Y
0 0 0 A
0 1 1 Y
1 0 1 B
1 1 1
Ký hiÖu cæng HoÆc (OR)
§Çu ra Y lµ 1khi cã Ýt nhÊt mét biÕn sè lµ 1, do ®ã chØ b»ng 0 ë tr êng hîp khi c¶
hai biÕn sè b»ng 0.
Ký hiÖu to¸n häc cña cæng HoÆc lµ:
Y= A+ B
4. Cæng logic §¶o (NOT)
Hµm Vµ vµ hµm hoÆc t¸c ®éng lªn hai hay nhiÒubiÕn sè trong khi ®ã, hµm
§¶o cã thÓxemnh chØ cã thÓt¸c ®éng lªn mét biÕn sè.
B¶ng sù thËt:
A Y A
0 1 Y =A
1 0
Ký hiÖu hµm§¶o (NOT)
1

2. ThiÕt kÕ m¹ch logic sè PhÇn I: C¬ së lý
thuyÕt
Hµm§¶o cã t¸c ®éng phñ ®Þnh.
II. Cæng logic Kh«ng- Vµ (NAND), kh«ng- HoÆc (NOR)
1.Cæng logic NAND
XÐt tr êng hîp cã hai biÕn sè A, B ®Çu ra ë cæng Vµ Y= A.B nªn ®Çu ra ë
cæng Kh«ng lµ ®¶o cña Y: Y= A.B
VÒho¹t ®éng cña cæng NANDth× tõ c¸c tæ hîp cña A, B ta lËp b¶ng tr¹ng th¸i råi
lÊy ®¶o ®Ócã Y ®¶o. Tuy nhiªn cã thÓtrùc tiÕp b»ng c¸ch lËp b¶ng sù thËt sau:
A B Y
0 0 1
0 1 1 A
1 0 1 Y
1 1 0
B
Ký hiÖu cæng NAND
2. Cæng NOR
XÐt tr êng hîp hai ®Çu vµo lµ A, B. §Çu ra cæng NORlµ: Y= A+ B
nªn ®Çu ra cæng ®¶o lµ: Y= A+ B
B¶ng sù thËt:
A B Y
0 0 1 A
0 1 0
1 0 0 Y
1 1 0 B
III. Hµmlogic kh¸c dÊu (XOR) vµ hµmlogic ®ång dÊu (XNOR) cæng NOR
Ký kiÖu
1. Cæng logic XOR
Y= A⊕ B
B¶ng ch©n lý:
A B Y
0 0 0 A
0 1 1 Y
1 0 1 B
1 1 0
Ký hiÖu cæng XOR
2. Cæng logic XNOR
Y= A⊕ B
B¶ng ch©n lý:
A B Y
0 0 1
0 1 0 A
1 0 0 Y
1 1 1 B
Ký hiÖu cæng XNOR
IV. BiÕn ®æi c¸c hµmquan hÖ ra hµmlogic NAND, NOR
Mèi liªn hÖ c¬ b¶n gi÷a ba cæng AND, OR, NOT kh«ng nh÷ng cã thÓ thay b»ng
c¸c cæng NAND mµ cßn cã thÓ biÕn thµnh cæng NOR víi cïng mét chøc n¨ng logic, viÖc
lµm nµy thêng ®îc ¸p dông khi thùc hiÖn c¸c m¹ch logic. Trong thùc tÕ, v× toµn bé s¬
®å nÕu ®îc kÕt hîp cïng mét lo¹i cæng duy nhÊt th× sÏ gi¶m ®îc sè l îng vi m¹ch cÇn
thiÕt. Qu¸ tr×nh biÕn ®æi nµy dùa trªn mét nguyªn t¾c ®îc tr×nh bµy nh sau:
- Cæng NOT®îc thay b»ng cæng NANDvµ cæng NOR.
+ Dùa vµo b¶ng sù thËt cña cæng NAND suy ra tr êng hîp lµ khi
c¶ A, B ®ång thêi b»ng 0 th× Y= 1, vµ khi A=1, B= 1th× Y= 0.
S¬ ®å minhhäa:
A =B Y
2

3. ThiÕt kÕ m¹ch logic sè PhÇn I: C¬ së lý
thuyÕt
+ Dùa vµo b¶ng sù thËt cña cæng NORsuy ra:
A= 0, B=0 ⇒ Y= 1
A= 1, B=1
S¬ ®å minhho¹:
A =B Y
- Cæng AND ®îc thay thÕ b»ng cæng NANDvµ cæng NOR. T¬ng tù nh c¸c
tr êng hîp trªn, dùa vµo b¶ng sù thËt:
+ §Çu ra cña cæng AND: Y= A. B, cßn cæn NAND:Y'= A. B ⇒ Y'= Y
S¬ ®å minhhäa:
A
B Y
+ §Çu ra cña cæng NOR:Y'= A+ B.
Ta cã Y= A. B = A+ B
S¬ ®å minhhäa:
A
B Y
- Cæng OR®îc thay b»ng cæng NANDvµ cæng NOR.
+ BiÓuthøc cæng OR: Y= A+ B
Ta cã: Y= A+ B = A. B
S¬ ®å minhhäa:
A
Y
B
+ Y= A+ B =A+ B
A Y
B
ch¬ng ii: m¹ch logic tæ hîp
I. §Æc ®iÓmc¬ b¶n cña m¹chtæ hîp
Trong m¹ch sè, m¹ch tæ hîp lµ m¹ch mµ trÞ sè æn ®inh cña tÝn hiÖu ra ë
thêi ®iÓmbÊt kú chØ phô thuéc vµo tæ hîp c¸c gi¸ trÞ tÝn hiÖu ®Çu vµo ë thêi ®iÓmtr íc
®ã. Trong m¹ch tæ hîp, tr¹ng th¸i m¹ch ®iÖn tr íc thêi ®iÓmxÐt – tr íc khi cã tÝn hiÖu ®Çu
vµo – kh«ng ¶nh hëng ®Õn tÝn hiÖu ®Çu ra. §Æc ®iÓmcÊu tróc m¹ch tæ hîp lµ ®îc cÊu
tróc tõ c¸c cæng logic.
II. Ph¬ng ph¸p biÓudiÔn ph©n tÝch chøc n¨ng logic
vµ
1.Ph¬ng ph¸p biÓudiÔnchøc n¨ng logic
3

4. ThiÕt kÕ m¹ch logic sè PhÇn I: C¬ së lý
thuyÕt
C¸c ph¬ng ph¸p thêng dïng ®ÓbiÓudiÔnchøc n¨ng logic cña m¹chtæ hîp lµ hµm
sè logic, b¶ng ch©n lý, s¬ ®å logic, b¶ng Karnaugh, còng cã thÓ biÓudiÔnb»ng ®å thÞ thêi
gian d¹ng sãng.
§èi víi vi m¹chcì nhá (SSI) thêng biÓudiÔnb»ng hµmlogic. §èi víi cì võa, thêng
biÓudiÔnb»ng b¶ng ch©n lý, hay lµ b¶ng chøc n¨ng. B¶ng chøc n¨ng dïng h×nh thøc liÖt kª, víi
møc logic cao (H) vµ møc logic thÊp (L), ®Ó m« t¶ quan hÖ logic gi÷a tÝn hiÖu ®Çu ra víi
tÝn hiÖu ®Çu vµo cña m¹ch®iÖn ®ang xÐt. ChØ cÇn thay gi¸ trÞ logic cho tr¹ng th¸i trong
b¶ng chøc n¨ng th× ta cã b¶ng ch©n lý t ¬ng øng.
X1
X2 Z1
M¹ch tæ hîp
. Z2
. .
Xn .
Zm
H×nh II.II.1 - S¬ ®å khèi m¹ch tæ hîp
Nh h×nh II.II.1 cho thÊy, thêng cã nhiÒutÝn hiÖu ®Çu vµo vµ nhiÒutÝn hiÖu
®Çu ra. Mét c¸ch tæng qu¸t, hµmlogic cña tÝn hiÖu ®Çu ra cã thÓviÕt díi d¹ng:
Z1= f1(x1, x2, …, xn)
Z2= f2(x1, x2, …, xn)
…
Zm= fm(x1, x2, …, xn)
Còng cã thÓ viÕt díi d¹ng ®¹i lîng vect¬ nh sau:
Z= F(X)
2. Ph¬ng ph ¸p ph ©n tÝch ch øc n ¨ng logic
C ¸c bíc ph ©n tÝch, b ¾t ®Çu tõ s ¬ ®å m ¹ch logic ®· cho, ®Ó cu èi c ïng t×m ra
h µm logic hoÆc b ¶ng ch ©n lý.
+ ViÕt biÓ u th øc: tu Çn tù tõ ®Çu vµo ®Õn ®Çu ra ( ho Æc còng c ã thÓ ngîc l¹i),
viÕt ra biÓ uth øc h µm logic cña tÝn hiÖu ®Çu ra.
+ R ót g än: khi cÇn thiÕt th × ró t g än ®Õn tèi thiÓ u biÓ u th øc ë trªn b »ng ph¬ng ph ¸p
®¹i s è hay ph¬ng ph ¸p h ×nh vÏ.
+ VÏ b ¶ng s ù th Ët: khi cÇn thiÕt th × t×m ra b ¶ng s ù th Ët b »ng c ¸ch tiÕn h µnh tÝnh
to ¸n c ¸c gi¸ trÞ h µm logic tÝn hiÖu ®Çu ra t ¬ng øng víi tæ h îp cã thÓ c ña c¸c gi¸ trÞ tÝn
hiÖu ®Çu vµo.
III. Ph¬ng ph ¸p thiÕt kÕ logic m ¹ch tæ h îp
Ph¬ng ph ¸p thiÕt kÕ logic lµ c¸c bíc c¬ b ¶n t×m ra s ¬ ®å m ¹ch ®iÖn logic tõ
yªu cÇu vµ nhiÖm logic ®· cho.
B¶ng Tèi thiÓu
Karnaugh ho¸
VÊn ®Ò B¶ng BiÓu thøc S¬ ®å
logic thùc ch©n tèi thiÓu logic
lý
BiÓu thøc Tèi thiÓu
logic ho¸
H×nh II.III.1 – C¸c b­íc thiÕt kÕ m¹ch logic tæ
hîp
H ×nh II.III.1 lµ qu ¸ tr×nh thiÕt kÕ n ãi chung cña m ¹ch tæ h îp, trong ®ã bao
g åm b èn bíc ch Ýnh:
1 . Ph ©n tÝch yªu cÇu:
4

5. ThiÕt kÕ m¹ch logic sè PhÇn I: C¬ së lý
thuyÕt
Yªu c Çu nhiÖm vô cña vÊn ®Ò logic th ùc c ã thÓ lµ m ét ®o ¹n v¨n, còng c ã thÓ
lµ b µi to ¸n logic cô thÓ . NhiÖm vô ph ©n tÝch lµ x ¸c ®Þnh c¸i n µo lµ biÕn s è ®Çu vµo, c¸i
n µo lµ h µm s è ®Çu ra vµ m èi quan h Ö logic gi÷a ch óng víi nhau. Mu èn ph ©n tÝch ®óng th ×
ph ¶i t×m hiÓ u xem xÐt m ét c¸ch s ©u s ¾c yªu cÇu thiÕt kÕ, ®ã lµ m ét viÖc kh ã nhng quan
träng trong vÊn ®Ò thiÕt kÕ.
2. VÏ b ¶ng ch ©n lý:
N ãi chung, ®Çu tiªn ch óng ta li Öt kª th µnh b ¶ng vÒ quan h Ö t ¬ng øng nhau
gi÷a tr¹ng th ¸i tÝn hiÖu ®Çu vµo víi tr¹ng th ¸i h µm s è ®Çu ra. §ã lµ b ¶ng kª yªu cÇu ch øc
n ¨ng logic. g äi t¾ t lµ b ¶ng ch øc n ¨ng. TiÕp theo, ta thay gi¸ trÞ logic cho tr¹ng th ¸i, tøc lµ
d ïng c¸c s è 0 vµ 1 biÓ u diÔ n c¸c tr¹ng th ¸i t¬ng øng cña ®Çu vµo vµ ®Çu ra. K Õt qu ¶, ta cã
b ¶ng gi¸ trÞ th øc logic, g äi t¾ t lµ b ¶ng ch ©n lý. §ã ch Ýnh lµ h ×nh th øc ®¹i s è c ña yªu cÇu
thiÕt kÕ. C Ên lu ý r»ng tõ m ét b ¶ng ch øc n ¨ng cã thÓ ® îc b ¶ng s ù th Ët kh ¸c nhau n Õu thay
gi¸ trÞ logic kh ¸c nhau (tøc lµ quan h Ö logic gi÷a ®Çu ra víi ®Çu vµo còng ph ô thu éc viÖc
thay gi¸ trÞ).
3. TiÕn h µnh tèi thiÓ u ho¸:
N Õu biÕn s è Ýt (d íi 6 biÕn), th × th ên d ïng ph¬ng ph ¸p b ¶ng Karnaugh. C ßn
n Õu biÕn s è t¬ng ®èi nhiÒ uth × d ïng ph¬ng ph ¸p ®¹i s è.
Ph¬ng ph ¸p Karnaugh:
ViÖc s ¾p x Õp c¸c biÕn trªn b ¶ng m int sao cho c¸c « ®øng c¹nh nhau ® îc
ec
biÓ u diÔ nb »ng b é gi¸ trÞ ch Ø c¸ch nhau 1 bit. C ¬ s ë cña ph¬ng ph ¸p Karnaugh d ùa trªn tÝnh
ch Êt nu èt c ña h µm s è logic, ngh Üa lµ:
A. B + A. B = A( B + B ) = A. 1 = A
Ch¬ng III: m¹ch®Õm
I. §¹i c¬ng vÒ m ¹ch ®Õm
M ¹ch ®Õm (hay ®Çy ®ñ h ¬n lµ m ¹ch ®Õm xung) lµ m ét h Ö logic d ·y ®îc t¹o
th µnh tõ s ù kÕt h îp c ña c¸c F lip – F lop. M ¹ch cã m ét ®Çu vµo cho xung ®Õm vµ nhiÒ u ®Çu
ra. Nh ÷ng ®Çu ra th êng lµ c ¸c ®Çu ra Q cña c ¸c FF. V× Q ch Ø c ã thÓ c ã hai tr¹ng th ¸i lµ 1
vµ 0 cho n ªn s ù s ¾p xÕp c¸c ®Çu ra n µy cho ph Ðp ta biÓ udiÔ nk Õt qu ¶ díi d ¹ng m ét s è h Ö hai
c ã s è bit b »ng s è FF d ïng trong m ¹ch ®Õm .
QA QB QC QD
Xung ®Õm A B C D
Tr× h ×nh III.II.1 lµ d ¹ng tæ¸ cña¸mccha m ém m ¹ch ®Õm d ïng b èn FF. M çi lÇn c ã
Hªnc III.I.1 – ®æ tr¹ ng th ng qu t ¹ ñ s è t d ng bè FF
xung nhD p ®a vµo,nh¸c FF s Ï D¹ngi tæng qu¸itcho nh ÷ng®Õh Öï2 kh ¸cnnhau, nh: 1 1 01 (Q A=1, QB= 0,
C
Þ
Q = 1, Q = 1), 0110, 1000, v.v…
§iÒu kiÖn c¬ b¶n ®Ó mét m¹ch ®îc gäi lµ m¹ch ®Õm lµ nã cã c¸c tr¹ng th¸i
kh¸c nhau mçi khi cã xung nhÞp vµo. Ta thÊy r»ng m¹ch nh h×nh trªn lµ tho¶ m·n ®îc ®iÒu
kiÖn nµy. Nhng v× sè FF x¸c ®Þnh nªn sè tr¹ng th¸i kh¸c nhau tèi ®a cña m¹ch bÞ giíi h¹n, nãi
c¸ch kh¸c, sè xung ®Õm ®îc bÞ giíi h¹n. Sè xung tèi ®a ®Õm ® îc gäi lµ dung lîng cña m¹ch
®Õm. NÕu cø tiÕp tôc kÝch xung khi ®· tíi giíi h¹n th× m¹ch sÏ trë vÒ tr¹ng th¸i ban ®Çu
(ch¼ng h¹n lµ: 0000), tøc lµ m¹ch cã tÝnh chÊt tuÇn hoµn.
Cã nhiÒu ph¬ng ph¸p kÕt hîp c¸c FF cho nªn cã rÊt nhiÒu lo¹i m¹ch ®Õm. Tuy
nhiªn chóng ta cã thÓ s¾p xÕp chóng vµo ba lo¹i m¹ch chÝnh lµ: m¹ch ®Õm hÖ 2, m¹ch ®Õm
BCD, m¹ch ®Õm modul M.
+ M¹ch ®Õm hÖ 2: lµ lo¹i m¹ch ®Õm trong ®ã c¸c tr¹ng th¸i cña m¹ch ®îc
tr×nh bµy díi d¹ng sè hÖ 2 tù nhiªn. Mét m¹ch ®Õm hÖ 2 sö dông n FF sÏ cã dung l îng ®Õm lµ
n
2.
+ M¹ch ®Õm BCD: thêng dïng 4 FF, nhng chØ cho 10 tr¹ng th¸i kh¸c nhau ®Ó
biÓu diÔn c¸c sè hÖ 10 tõ 0 ®Õn 9. Tr¹ng th¸i cña m¹ch ®îc tr×nh bµy díi d¹ng m· BCD nh BCD
8421 hoÆc BCD 2421, v.v…
5

6. ThiÕt kÕ m¹ch logic sè PhÇn I: C¬ së lý
thuyÕt
+ M¹ch ®Õm modul M: cã dung l îng lµ M víi M lµ sè nguyªn d¬ng bÊt kú. V×
thÕ m¹ch®Õm lo¹i nµy cã rÊt nhiÒud¹ng kh¸c nhau. M¹ch thêng dïng cæng logic víi FF vµ c¸c
kiÓuhåi tiÕp ®Æc biÖt ®Ócã thÓtr×nh bµy kÕt qu¶ díi d¹ng sè hÖ 2 hay díi d¹ng m· nµo ®ã.
VÒchøc n¨ng cña m¹ch®Õm, ngêi ta ph©n biÖt:
+ C¸c m¹ch ®Õm lªn (Up Counter), hay cßn gäi lµ m¹ch ®Õm céng, m¹ch ®Õm
thuËn.
+ C¸c m¹ch ®Õm xuèng (Down Counter), hay cßn gäi lµ m¹ch ®Õm trõ, m¹ch
®Õm ngîc.
+ C¸c m¹ch ®Õm lªn – xuèng (Up – Down Counter), hay cßn gäi lµ m¹ch ®Õm
hçn hîp, m¹ch®Õm thuËn nghÞch.
+ C¸c m¹ch®Õm vßng (Ring Counter)
VÒph¬ng ph¸p ®a xung nhÞp vµo m¹ch®Õm, ngêi ta ph©n ra:
+ Ph¬ng ph¸p ®ång bé: trong ph¬ng ph¸p nµy, xung nhÞp ®îc ®a ®Õn c¸c FF
cïng mét lóc.
+ Ph¬ng ph¸p kh«ng ®ång bé: trong ph¬ng ph¸p nµy, xung nhÞp chØ ®a ®Õn
mét FF, råi c¸c FF tù kÝch lÉn nhau.
Mét tham sè quan träng cña m¹ch ®Õm lµ tèc ®é t¸c ®éng cña m¹ch ®Õm.
Tèc ®é nµy ®îc x¸c ®Þnh th«ng qua hai tham sè kh¸c lµ:
+ TÇn sè cùc ® cña d·y xung m bé ®Õmcã t hÓ®Õm®îc.
¹i µ
+ Kho¶ng t hêi gian t hiÕt l Ëp cña m ®Õmt øc l µ kho¶ng t hêi gian t õ khi ®a
¹ch
xung ®Õm vµo m cho ®Õn khi t hiÕt l Ëp xong t r¹ng t h¸i t rong cña bé ®Õm t ¬ng øng víi
¹ch
xung ®Çu vµo.
C¸c FF t hêng dïng t rong m ®Õml µ l o¹i RS vµ JK díi d¹ng bé phËn rêi hay
¹ch T
d¹ng t Ých hîp.
Nh t rªn t a ®· biÕt l µ cã nhiÒ l o¹i bé ®Õm nhng ë ®©y t a chØ xÐt ®Õn bé
u ,
®ÕmhÖ 2.
II. M¹ch ®Õm hÖ 2
M¹ch ®Õm lo¹i nµy cã dung l îng lín nhÊt trong c¸c lo¹i m¹ch ®Õm vµ l¹i t ¬ng
®èi ®¬n gi¶n.
1.M¹ch ®Õm hÖ 2 kÝch thÝch kh«ng ®ång bé
A B C
Q Q Q
Xung T T T
®Õm FF A FF B FF C
H×nh sö dông¬biÓudiÔnc¸ch nèi®Õm ®îc t hÝchm¹ch®Õm hÖ 2 kÝch thÝch kh«ng
H×nh III.II.1 ®å m¹ch Xung 3 FF trong mét kh«ng T cña
®ång bé. C¸c FF III.II.1– Slo¹i FF T. ®ÕmhÖ 2 kÝch®a vµo ®Çu®ång FF ®Çu tiªn, c¸c FF
bé thÝch b»ng tÝn hiÖu lÊy ra tõ ®Çu Q cña FF tr íc nã. C¸c FF ®Òuch¹y b»ng
cßn l¹i ®îc kÝch
sên sau cña xung.
TÝn hiÖu t¹i c¸c ®Çu ra cña c¸c FF ®îc biÓudiÔntrªn h×nh III.II.2:
1 1 2 3 4 5 6 7 8
CLK
0
1
A
0
1
B
0
1
C
0 6
H×nh III.II.2 – Gi¶n ®å xung ®Õm

7. ThiÕt kÕ m¹ch logic sè PhÇn I: C¬ së lý
thuyÕt
- M çi tr¹ng th ¸i lµ m ét s è
h Ö 2 tù nhiªn t¬ng øng víi s è lÇn B¶ng tr¹ng th¸i logic
kÝch th Ých.
- B hay C ®æi m øc Sè xung
logic khi FF ®øng tr íc n ã chuyÓ n tõ A B C
m øc 1 xu èng 0.
3 - M ¹ch ®Õm ®îc 8
xung (8= 2 , víi 3 lµ sè FF) vµ tù
®éng tr¶ vÒ tr¹ng th¸i khëi ®Çu 000. 0 0 0 0
- §©y lµ m¹ch ®Õm 1 0 0 1
lªn v× kÕt qu¶ díi d¹ng hÖ 2 t¨ng dÇn 2 0 1 0
theo sè xung ®Õm. 3 0 1 1
4 1 0 0
2. M¹ch ®Õm hÖ 2 kÝch thÝch ®ång bé 5 1 0 1
6 1 1 0
Ngêi ta ®a xung ®Õm ®Õn c¸c FF cïng mét lóc. Trong 1tr1êng hîp nµy, cÇn
7 1
ph¶i cã m¹ch ngoµi ®Ó kiÓm so¸t tr¹ng th¸i cña c¸c FF ®Ó t¹o thµnh m¹ch ®Õm. 0
8 0 0
Qua b¶ng tr¹ng th¸i logic bé ®Õm hÖ 2 ë trªn ta thÊy, B chØ ®æi tr¹ng th¸i khi cã
xung ®Õm vµ A ®· lªn 1, t¬ng tù nh vËy, C chØ ®æi tr¹ng th¸i khi cã xung ®Õm vµ A, B ®·
lªn 1. Ta cã thÓ dung thªm c¸c m¹ch AND ®Ó thùc hiÖn viÖc ®ã. Trªn h×nh III.II.3.a lµ s¬ ®å
cña mét m¹ch ®Õm lªn hÖ 2 kÝch thÝch ®ång bé vµ trªn h×nh III.II.3.b lµ d¹ng sãng t ¬ng
øng.
A B C
Q Q Q
Xung T T T
®Õm FF A FF B FF C
1
2 (a)
1 2 3 4 5 6 7 8
1
CLK
0
1
A
0
1
AND1 0
1
B 0
1
AND2
0
1
C 0
7
(b)
H×nh III.II.3 – M¹ch ®Õm hÖ 2 kÝch thÝch ®ång
bé

8. ThiÕt kÕ m¹ch logic sè PhÇn I: C¬ së lý
thuyÕt
ch¬ng IV: M¹ch gi¶i m·
1 . §Þnh ngh Üa m ¹ch gi¶i m ·
M ¹ch gi¶i m · lµ m ¹ch lµ m ¹ch logic cã nhiÒ u ®Çu vµo A i vµ nhiÒu ®Çu ra Fj ,
trong ®ã, mét hoÆc mét sè ®Çu ra Fj nµo ®ã sÏ cã møc logic 1 øng víi mét tæ hîp tÝn hiÖu
nhÊt ®Þnh trªn c¸c ®Çu vµo Ai, thêng gäi lµ c¸c ®Çu vµo ®Þa chØ.
Ai GI¶i m·
2. Ph©n lo¹i
Cã mét sè m¹ch gi¶i m· thêng dïng nh sau:
- Gi¶i m· tõ nhÞ ph©n sang thËp ph©n (gi¶i m· 2 – 10).
- Gi¶i m· tõ BCD sang thËp ph©n.
- Gi¶i m· tõ nhÞ ph©n sang ma tr©n chØ thÞ.
- Gi¶i m· tõ BCD sang ma trËn chØ thÞ.
ë ®©y, ta chØ xÐt ®Õn m¹ch gi¶i m· 2 – 10, lµ lo¹i m¹ch gi¶i m· th«ng dông
nhÊt.
3. M¹ch gi¶i m· 2 – 10
A0
A0 F0
A1 F1
A1
Gi¶i m· 2-10
Ak-1 FN-1
Ak-1
Gi¶ sö cã nhãm m· k ch÷ sè hÖ 2, N= 2 lµ sè tæ hîp m· cã ®îc. Trªn h×nh
k
IV.3.1 biÓu diÔn mét bé gi¶i m· 2-10 cã 2k ®Çu vµo ký hiÖu tõ A 0, A0 ®Õn Ak-1, Ak-1 vµ N ®Çu
ra ký hiÖu tõ F0 ®Õn Fn-1. Cã thÓnh IV.3.1 ng,é çi¶i m·u2-10Fi sÏ nhËn mét gi¸ trÞ logic 1 øng víi
H× thÊy r» – B mgi ®Ç ra
mét mintec mi x¸c ®Þnh cña k biÕn ®Çu vµo. C¸c ®Çu ra cßn l¹i ®Òu cã gi¸ trÞ logic 0. Nh
vËy, m¹ch gi¶i m· 2-10 cã tÝnh chÊt cña mét hµm AND, vµ mét c¸ch cã thÓ biÓu diÔn bé gi¶i m·
b»ng bé ph¬ng tr×nh sau:
F0= Ak-1.Ak-2…A1.A0
F1= Ak-1.Ak-2…A1.A0
8

9. ThiÕt kÕ m¹ch logic sè PhÇn I: C¬ së lý
thuyÕt
…
FN-2= Ak-1.Ak-2…A1.A0
FN-1= Ak-1.Ak-2…A1.A0
Ngoµi hÖ ph¬ng tr×nh trªn, ngêi ta cßn cã thÓ sö dông mét d¹ng kh¸c gäi lµ
b¶ng ch©n lý cña m¹ch ®Ó biÓu diÔn m¹ch gi¶i m·.
§Ó minh ho¹, chóng ta xÐt m¹ch gi¶i m· 2-10 cã ba biÕn ®Çu vµo. Bé gi¶i m·
nµy cã b¶ng ch©n lý nh sau:
§Çu vµo 0 §Çu ra
A2 A1 A F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7
0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0
0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0
1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0
1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1
Cã thÓ thiÕt kÕ m¹ch gi¶i m· nµy theo s¬ ®å nh trªn h×nh IV.3.2. VÒ ph¬ng
diÖn kü thuËt, ngêi ta thêng thùc hiÖn c¸c phÇn tö AND trªn h×nh IV.3.2 theo ph¬ng ph¸p
RDL (Resistor Diode Logic) nh trªn h×nh IV.3.3. D¹ng kÕt cÊu nhk trªn h×nh IV.3.3 gäi lµ d¹ng
kÕt cÊu ma trËn vu«ng. Sè phÇn tö AND ®éc lËp víi nhau lµ 2 , do ®ã, sè diode cÇn dïng lµ:
k
Q= k.2
F7= A2.A1.A0
F6= A2.A1.A0
F5= A2.A1.A0
F4= A2.A1.A0
F3= A2.A1.A0
F2= A2.A1.A0
+U F1= A2.A1.A0
R F0= A2.A1.A0
F7
A2 A2 A1 A1 A0 A0 F6
H×nh IV.3.2 – S¬ ®å logic bé gi¶i m· 2-10 ba ®Çu vµo
F5
F4
F3
F2
F1
F0
A2 A2 A1 A1 A0 A0 9
H×nh IV.3.3 – Thùc hiÖn bé gi¶i m· 2-10 theo ph­¬ng ph¸p RDL

10. ThiÕt kÕ m¹ch logic sè PhÇn I: C¬ së lý
thuyÕt
Ch¬ng V: M¹ch t¹o dao ®éng
M ¹ch t¹o dao ®éng lµ m ¹ch ®a h µi tù dao ®éng cã hai tr¹ng th ¸i kh «ng æn
®Þnh. M ¹ch li ªn tiÕp tù chuyÓ n tõ tr¹ng th ¸i n µy sang tr¹ng th ¸i kh ¸c m µ kh «ng cÇn m ét tÝn
hiÖu n µo tõ b ªn ngoµi. M ¹ch dao ®éng th êng d ïng ®Ó t¹o ra c ¸c s ãng vu «ng hoÆc xung nh Þp.
ë ®©y ta xÐt m¹ ch ®a hµi tù dao ®éng dïng cæng CMOS:
S¬ ®å cña m¹ch ®-
îc biÓu diÔn nh trªn h×nh V.1. Gi¶
thiÕt r»ng:
+ §Æc tÝnh vµo-ra cña cæng U2o U U1i
CMOS ®îc cho nh h×nh V.2. G1 G2
+ C¸c diode b¶o vÖ ®Çu vµo lµ lý
tëng, nghÜa lµ c¸c diode nµy c¾t
ë 0V bá qua trë kh¸ng ®Çu ra cña R
c¸c cæng vµ khi chóng d…n th×
®iÖn ¸p r¬i trªn chóng lµ cã thÓ C
bá qua ®îc.
+ Trë kh¸ng ®Çu ra cña c¸c
cæng b»ng 0. H×nh V.1 – M¹ch ®a hµi tù dao ®éng
Víi c¸c gi¶ thiÕt ®· ®¬n gi¶n ho¸ U0 dïng cæng CMOS
nh trªn, râ rµng lµ U v2o U2o lµ bï
µ
nhau, khi U ë U th× U ë 0V vµ
SS
ngîc l¹i. B©y giê gi¶ sö r»ng, U1i
cao h¬n Uc®, lóc ®ã, U ë 0V vµ U2o USS
ë trÞ sè cè ®Þnh USS, v× vËy U1i
tiÖm cËn dÇn vÒ phÝa 0V. Khi U1i
®¹t ®Õn Uc® th× U sÏ thay ®æi
®ét ngét lªn ®Õn USS vµ U2o sÏ
thay ®æi ®ét ngét vÒ 0V.2o Sù 0 Ui
thay ®æi ®ét ngét cña U sÏ Uc®
truyÒn ®Õn U1i th«ng qua tô C. V×
t¸c ®éng kho¸1 cña c¸c diode b¶o vÖ
ë ®Çu vµo G mµ ®Ønh híng xuèng H×nh V.2 - §Æc tÝnh vµo ra lý t­
cña U1i sÏ bÞ giíc®h¹n ë 0V. B©y giê
i ëng
U thÊp h¬n U vµ tiÖm cËn vÒ
1i
Tcña cæng CMOSU2o
phÝa U lµ ®iÖn ¸p ë U.
SS
T1 T2
Nh×n chung, sÏ cã mét sù chuyÓn USS
m¹ch lªn xuèng theo chu kú gi÷a
U , U vµ U nh ®îc biÓu diÔn b»ng
2o 1i
0
(a
c¸c d¹ng sãng lý tëng nh trªn h×nh )
V.3. DÜ nhiªn lµ thao t¸c m¹ch
kh«ng phô thuéc vµo Uc® cã gi¸ trÞ USS U
(b)
b»ng USS / 2. Tuy vËy, nÕu Uc®≠ USS 0
/ 2 th× d¹ng sãng sÏ kh«ng ®èi U1i
USS
xøng, nghÜa lµ T1 ≠ T2. (c)
M1ét c2 ch tæng qu¸t ta cã:T T USS/2 T2 = RC ln [USS / (USS – UT) + USS / UT]
¸ U = = T1 +
vµ nÕu T = T th× T = 1,4.RC 0
H×nh V.3 – D¹ng sãng
10

11. ThiÕt kÕ m¹ch logic sè PhÇn I: C¬ së lý
thuyÕt
ch¬ng VI: Bé nhí
Bé nhí lµ thiÕt bÞ dïng ®Ól u tr÷ th«ng tin, t¹m thêi hoÆc l©u dµi, nh c¸c con
sè trong c¸c phÐp to¸n cña qu¸ tr×nh tÝnh to¸n khi m¸y tÝnh lµm viÖc, ch¬ng tr×nh ®iÒu
khiÓnm¸y tÝnh, v.v… Cã nhiÒulo¹i bé nhí nh bé nhí b¸n dÉn, bé nhí dïng vËt liÖu tõ … nhng ë
®©y chóng ta chØ t×m hiÓunh÷ng kh¸i niÖm c¬ b¶n vÒ hai lo¹i bé nhí b¸n dÉn lµ RAM vµ
ROM.
1.Bé nhí RAM
ThuËt ng÷ RAM lµ viÕt t¾t cña c¸c tõ Random Access Memory, dÞch ra lµ
bé nhí truy cËp ng…u nhiªn, cã nghÜa lµ cã thÓ truy cËp ®Õn bÊt kú « nhí nµo víi cïng tèc
®é vµ kh¶ n¨ng nh nhau. §ã lµ bé nhí b¸n d…n cã thÓ ghi ®äc ®îc, thêng ®îc dïng trong c¸c
thiÕt bÞ tÝnh to¸n ®Ó lu tr÷ c¸c kÕt qu¶ trung gian hay kÕt qu¶ t¹m thêi trong khi thùc
hiÖn c¸c ch¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn.
HiÖn nay, cã hai lo¹i c«ng nghÖ chÕ t¹o RAM lµ dïng Transistor lìng cùc vµ
lo¹i dïng MOSFET.
- Bé nhí RAM dïng transistor lìng cùc lÊy FF lµm ®¬n vÞ nhí c¬ b¶n nªn tèc
®é truy cËp rÊt cao.
- Bé nhí RAM dïng MOSFET ®îc chia thµnh hai lo¹i:
+ Lo¹i tÜnh (Static) còng lÊy FF lµm ®¬n vÞ nhí c¬ b¶n.
+ Lo¹i ®éng (Dynamic) lîi dông ®iÖn dung ký sinh cña cùc cæng ®Ó
chøa d÷ liÖu.
C¸c ®¬n vÞ nhí chØ lu gi÷ ®îc th«ng tin khi cã nguån nu«i. V× vËy, bé nhí
RAM thêng chØ dïng ®Ó lu gi÷ th«ng tin t¹m thêi khi m¸y tÝnh ho¹t ®éng, muèn lu gi÷ ®îc
th«ng tin l©u dµi th× ph¶i cã nguån nu«i dù phßng.
Mét chip nhí cã rÊt nhiÒu « nhí, mçi « nhí l¹i gåm nhiÒu ®¬n vÞ nhí (th êng lµ 8
®¬n vÞ nhí), mçi ®¬n vÞ nhí th× nhí ®îc mét bit, nh vËy, mét « nhí thêng nhí ®îc 8 bit (b»ng
1 byte). Dung lîng cña mét chip nhí ®îc tÝnh b»ng sè bit mµ nã nhí ®îc. VÝ dô, mét chÝp nhí
dung lîng 16384 bit = 2048 byte sÏ cã 16384/ 8 = 2048 « nhí.
§Ó t¹o ra c¸c chip nhí cã dung lîng lín, ngêi ta s¾p xÕp c¸c « nhí thµnh mét ma
trËn. Mét « nhí gåm 8 ®¬n vÞ nhí, c¸c « nhí ® îc nèi chung víi c¸c ®êng d…n d÷ liÖu tõ D0
®Õn D7. M ét chip nh í s Ï c ã c ¸c ®êng ®Þa ch Ø, trong ®ã s Ï c ã m ét s è ®îc n èi víi b é gi¶i m ·
c ét, s è c ßn l¹i ®îc ®a vµo b é gi¶i m · h µng. §Çu ra c ña b é gi¶i m · h µng-c ét s Ï ch Ø ra « nh í
c Çn ®äc ghi th «ng tin. S è®Çu vµo ®Þa ch Ø = log 2 (S è « nh í).
Khi cã tÝn hiÖu ®äc th × cïng m ét lóc, th «ng tin tõ 8 ®¬n vÞ nh í trªn m ét « nh í ®îc
ch än s Ï ®îc ®a lªn 8 ®êng d …n d ÷ li Öu. Qu ¸ tr×nh nghi th «ng tin diÔ nra ngîc l¹i víi qu ¸ tr×nh
®äc.
H ×nh VI.1 .1 tr×nh b µy m ét m a trËn nh í 65536bit = (1 28 h µng) x (64 cét) x (8
bit)
C ã 1 3 ®Çu vµo ®Þa ch Ø tõ A0 ®Õn A1 2, 7 ®Þa ch Ø ®Çu A0 ÷ A6 ®îc ®a vµo b é gi¶i m ·
h µng ⇒ s è h µng lµ: 27 = 1 28, 6 ®Þa ch Ø cßn l¹i A7 ÷ A1 2 ®a vµo b é gi¶i m · cét ⇒ 26 = 64
c ét. M ét « nh í cã 8 bit, v× vËy c ã 8 ®Çu ra d ÷ liÖu tõ D0 ®Õn D7.
H ×nh VI.1 .2 lµ s ¬ ®å biÓ udiÔ nm ét IC RAM víi c¸c ®êng tÝn hiÖu sau:
+ C ¸c tÝn hiÖu ®Þa ch Ø: A0 ÷ Ai.
+ C ¸c tÝn hiÖu d ÷ li Öu D0 ÷ Dk.
+ T Ýn hiÖu ch än chip: CS
+ T Ýn hiÖu cho ph Ðp ®äc: OE
+ T Ýn hiÖu cho ph Ðp ghi: W
D0÷D7
A0 Bé 0
A1
gi¶i
m· 1
A6 hµng 127
A0 ÷ Ai A0 ÷Ai
0 1
63
¤ nhí Bé0gi¶Dm· cét D0 ÷ Dk
D ÷ik
CS
A A
OE 7 8
H×nh VI.1.1 – CÊu tróc bªn trong bé nhí RAM
W
11
H×nh VI.1.2 – S¬ ®å tÝn hiÖu bªn ngoµi bé nhí RAM

12. ThiÕt kÕ m¹ch logic sè PhÇn I: C¬ së lý
thuyÕt
2. Bé nhí ROM
ROM (Read Only Memory) lµ bé nhí chØ ®äc. §ã lµ thiÕt lµ thiÕt bÞ nhí
kh«ng thay ®æi ®îc, nã thêng ®îc nhµ s¶n xuÊt ghi s½n néi dung b»ng thiÕt bÞ ®Æc biÖt.
ROM thêng dïng ®Ó chøa c¸c ch¬ng tr×nh ®iÒukhiÓn®Ó khëi ®éng mét hÖ thèng, hoÆc l u
gi÷ nh÷ng d÷ liÖu cè ®Þnh kh«ng cÇn thay ®æi. Th«ng tin trªn ROM kh«ng bÞ mÊt c¶ khi
kh«ng cã nguån nu«i. ROM cã thÓ ®îc chÕ t¹o b»ng c«ng nghÖ l ìng cùc hoÆc b»ng c«ng
nghÖ MOSFET.
H×nh VI.2.1m« t¶ bé nhí ROM®¬n gi¶n, chØ sö dông diode.ROMnµy chøa 4 «
nhí 8 bit, nã cã 32 bit nhí. Mçi bit nhí cã diodemang gi¸ trÞ logic 0, bit nhí kh«ng cã diodemang
gi¸ trÞ logic 1.Néi dungc¸c « nhí cña ROMnµy ®îc thÓhiÖn nh b¶ng díi ®©y:
§Þa chØ §Çu ra d÷ liÖu
A1 A0 D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
0 0 0 1 0 1 0 1 0 1
0 1 0 0 1 0 1 0 1 0
1 0 1 1 1 1 0 0 0 0
1 0 0 0 0 1 0 0 0 1
+ CC
V
A0
00
01
Gi¶i
m·
10
A1
11
DA 0 ÷ A 1
D A
D 0 ÷AD
i 3 D D D D
0 i 2 4 5 6 7
DD l iÖu D ÷ D
÷D
ra k
0 0 k
H×nh VI.2.1– CÊu t róc bªn t rong bé nhí RO
CS M
O mét IC ROMvíi c¸c ®êng tÝn hiÖu sau:
E
H×nh VI.2.2 lµ s¬ ®å biÓudiÔn
+ C¸c tÝn hiÖu ®Þa chØ: A 0 ÷ A i.
H×nh VI.2.2 – S d÷ liÖu DhiÖukbªn ngoµi bé nhí RO
+ C¸c tÝn hiÖu ®å t Ýn 0 ÷ D .
¬ M
12

13. ThiÕt kÕ m¹ch logic sè PhÇn I: C¬ së lý
thuyÕt
+ TÝn hiÖu chän chip: CS
+ TÝn hiÖu cho phÐp ®äc: OE
Bé nhí chØ ®äc cßn cã c¸c lo¹i kh¸c nh: EPROM, EAROM, EEPROM, FLASH
MEMORY.
+ EPROM(Erasable Programable ROM) lµ bé nhí ROMcã thÓ lËp tr×nh xo¸
®îc b»ng tia cùc tÝm.
+ EAROM(Electrically Alterable ROM) lµ bé nhí ROMcã thÓlËp tr×nh xo¸
®îc b»ng tÝn hiÖu ®iÖn.
+ EEPROM(Electrically Erasable PROM) t ¬ng tù nh PROMnhng cã thÓ ghi
®îc b»ng tÝn hiÖu ®iÖn.
+ FLASHMEMORYcã ®Æc tÝnh nh EEPROMnhng cã dungl îng lín h¬n vµ gi¸
rÎ h¬n.
ch¬ng vII: cæng song song cña m¸y Vi tÝnh
Cæng song song hay lµ cæng LPT do c«ng ty Centronics thiÕt kÕ ra nh»mmôc ®Ých
nèi m¸y tÝnh PC víi m¸y in. VÒ sau, cæng song song ®· ®îc ph¸t triÓn thµnh mét tiªu chuÈn
kh«ng chÝnh thøc.
1.§Æc ®iÓmcña cæng song song:
- C¸c bit d÷ liÖu ®îc truyÒnsong song.
- Giao diÖn song song sö dông c¸c møc logic TTL.
- Kho¶ng c¸ch cùc ®¹i gi÷a cæng song song m¸y tÝnh PC vµ thiÕt bÞ ngo¹i vi bÞ h¹n
chÕ v× ®iÖn dungký sinh vµ hiÖn t îng c¶møng gi÷a c¸c ®êng dÉn cã thÓlµm biÕn
d¹ng tÝn hiÖu. Kho¶ng c¸ch giíi h¹n lµ 8 m, th«ng thêng chØ kho¶ng 1,5 – 2 m.
- Tèc ®é truyÒn d÷ liÖu phô thuéc vµo phÇn cøng. Trªn lý thuyÕt, tèc ®é truyÒn
®¹t ®Õn gi¸ trÞ 1Mbyte/s, nhng kho¶ng c¸ch truyÒnbÞ h¹n chÕ trong 1m.
2. CÊu tróc cña cæng song song:
Cæng song song cã hai lo¹i lµ: æ c¾m36 vµ æ c¾m25 ch©n, nhng ë ®©y chóng ta
chØ t×m hiÓuvÓlo¹i æ c¾m25 ch©n.
1
14
25
13
B¶ng II.2.1: Tªn gäi vµ chøc n¨ng cña d¹ngch©n cæng song song khi ghÐp nèi víi m¸y in.
H×nh II.2.1– H×nh c¸c cæng song
song 25 ch©n
Sè hiÖu Tªn cña tÝn Chøc n¨ng cña c¸c ®êng dÉn tÝn hiÖu
ch©n hiÖu
Víi mét møc thÊp ë ch©n nµy, m¸y tÝnh th«ng
1 Strobe b¸o cho m¸y in biÕt lµ cã mét byte s½n sµng
trªn c¸c ®êng dÉn tÝn hiÖu ®Ó®îc truyÒn.
2 D0 §êng dÉn d÷ liÖu.
13

14. ThiÕt kÕ m¹ch logic sè PhÇn I: C¬ së lý
thuyÕt
3 D1 §êng dÉn d÷ liÖu.
4 D2 §êng dÉn d÷ liÖu.
5 D3 §êng dÉn d÷ liÖu.
6 D4 §êng dÉn d÷ liÖu.
7 D5 §êng dÉn d÷ liÖu.
8 D6 §êng dÉn d÷ liÖu.
9 D7 §êng dÉn d÷ liÖu.
Víi mét møc logic thÊp ë ch©n nµy, m¸y in th«ng
10 Acknowledge b¸o cho m¸y tÝnh biÕt lµ ®· nhËn ®îc ký tù võa
göi vµ cã thÓtiÕp tôc nhËn.
M¸y in göi mét møc logic cao ®Óth«ng b¸o lµ bé
11 Busy (BËn) ®Öm m¸y in ®· bÞ ®Çy hoÆc m¸y in ®ang
trong tr¹ng th¸i off-line.
12 Paper empty Mét møc cao tõ m¸y in cã nghÜa lµ giÊy ®·
(HÕt giÊy) dïng hÕt.
13 Select Mét møc cao cã nghÜa lµ m¸y in ®ang trong
tr¹ng th¸i kÝch ho¹t (On-Line).
B»ng mét møc thÊp ë ch©n nµy, m¸y tÝnh nh¾c
14 Auto Linefeed m¸y in tù ®éng n¹p mét dßng míi mçi khi kÕt thóc
mét dßng.
15 Error (Cã lçi) B»ng mét møc thÊp ë ch©n nµy, m¸y in th«ng
b¸o cho m¸y tÝnh biÕt lµ ®· cã mét lçi.
16 Reset (§Æt l¹i B»ng mét møc thÊp ë ch©n nµy, m¸y in ®îc
) ®Æt l¹i tr¹ng th¸i x¸c ®Þnh lóc ban ®Çu.
17 Select Input B»ng mét møc thÊp, m¸y in ®îc lùa chän bëi m¸y
tÝnh.
18 - 25 Ground Nèi ®Êt ( 0V)
C¸c ®êng dÉn cña cæng song song ®îc nèi víi ba thanh ghi 8 bit kh¸c nhau ®Ó ngêi
dïng cã thÓtruy cËp vµo chóng b»ng phÇn mÒm:
- Thanh ghi d÷ liÖu.
- Thanh ghi ®iÒukhiÓn.
- Thanh ghi tr¹ng th¸i.
Trªn h×nh II.2.2, t¸m ®êng d÷ liÖu D0 ÷ D7 dÉn tíi thanh ghi d÷ liÖu; bèn ®êng ®iÒu
khiÓnlµ Strobe, Auto Linefeed, Reset, Select Input dÉn tíi thanh ghi ®iÒukhiÓn;cßn n¨m®êng
tr¹ng th¸i Acknowledge, Busy, Paper Empty, Select, Error dÉn tíi thanh ghi tr¹ng th¸i. Thanh
ghi d÷ liÖu ®îc chØ râ lµ hai híng – d÷ liÖu cã thÓ®îc xuÊt ra hay ®äc vµo trªn c¸c ®êng
dÉn D0 ®Õn D7. Thanh ghi ®iÒukhiÓncòng lµ hai híng, cßn thanh ghi tr¹ng th¸i chØ lµ mét h-
íng – chØ cã thÓ®îc ®äc.
7 D ch©n 9
7, 7
Busy, ch©n 11
6 D ch©n 8
6, 6
7 Acknowl edge, ch©n 1
0
5 D ch©n 7
5, 5
6 Paper Em y, ch©n
pt
12
4 D ch©n 6
4, 4
5 S ect , ch©n 1
el 3
3 D ch©n 5
3, 3
4 Error, ch©n 15
2 D ch©n 4
2, 2
3 S ect Input , ch©n 1
el 7
trong ®ã, ®Þa chØ cña thanh
1 D , ch©n 3
1 1 ghi d÷ Reset , lµ ®Þa chØ c¬
liÖu
2 b¶n, hai ®Þach©n 1 6
chØ cßn l¹i ®îc
0 D ch©n 2
0, 0 tÝnh theo ®Þa chØ c¬ b¶n ®ã.
1 HÖ ®iÒu o Feed,DOS dù tÝnh
Aut hµnh ch©n 1 4
Khi thiÕt kÕ phÇn ®Õn bèn cæng song song vµ
Thanh ghi d÷ l iÖu thanh ®Ó ®Òu ®îc
cøng, c¸c
®¸nh ®Þa chØ
ghi 0 ®Æt tªn robe, ch©n 1
Thanh ghi t r¹ng t h¸i
qu¶n lý, S lµ: LPT1, LPT2, LPT3,
t
LPT4. Nh vËy, sÏ cã bèn nhãm
chóng ®îc ®¸nh liªn tiÕp nhau, ba ®Þa chØ c¸c thanh ghi. Tuy
Thanh ghi ®iÒ khiÓ
u n
H×nh II.2.2 – KÕt nèi gi÷a c¸c 14
ch©n æ c¾mvµ c¸c t hanh ghi bªn
t r ong cña cæng song song 25
ch©n.

15. ThiÕt kÕ m¹ch logic sè PhÇn I: C¬ së lý
thuyÕt
nhiªn, hÇu hÕt c¸c m¸y tÝnh
hiÖn nay ®Òu chØ cã mét
cæng song song.
15

16. B¶ng II.2.2 – C¸c ®Þa chØ thanh ghi cña cæng song song trªn m¸y tÝnh PC
Cæng §Þa chØ thanh §Þa chØ thanh §Þa chØ thanh ghi
song ghi d÷ liÖu ghi tr¹ng th¸
i ® iÒu khiÓn
song
LPT 1 3BCh 3BDh 3BEh
LPT 2 378h 379h 37Ah
LPT 3 278h 279h 27Ah
LPT 4 2BCh 2BDh 2BEh
3. LËp tr×nh b»ng ng«n ng÷ C cho cæng song song
Thùc chÊt cña viÖc trao ®æi d÷ liÖu gi÷a m¸y tÝnh víi c¸c thiÕt bÞ ngo¹i vi bªn
ngoµi th«ng qua cæng song song b»ng phÇn mÒm chÝnh lµ viÖc ®äc vµ ghi d÷ liÖu lªn c¸c
thanh ghi cña cæng song song. ë ®©y ta xÐt c¸c lÖnh nh trªn cña ng«n ng÷ lËp tr×nh C:
- LÖnh xuÊt ra d÷ liÖu: outportb(®Þa chØ thanh ghi, gi¸ trÞ)
- LÖnh nhËn d÷ liÖu vµo: x=inportb(®Þa chØ thanh ghi) //x lµ biÕn chøa gi¸ trÞ
nhËn vµo
§Óthùc hiÖn ®îc c¸c lÖnh trªn ph¶i khai b¸o: #inlude<dos.h>
ch¬ng VIII: chÕ ®é text mµn h×nh m¸y tÝnh
Ký tù hoÆc h×nh vÏ ®îc hiÖn lªn mµn h×nh m¸y tÝnh b»ng tËp hîp c¸c ®iÓm
s¸ng hay tèi. Trong chÕ ®é v¨n b¶n (Text mode), c¸c ®iÓmnµy ®îc h×nh thµnh b»ng viÖc cã
cho tia ®iÖn tö ®Ëp hay kh«ng ®Ëp vµo mµn huúnh quang theo mét khu«n mÉu cã s½n.
trong ®ã c¸c ®iÓm®îc tæ chøc theo ma trËn.
Trªn h×nh VIII.1 lµ thÝ vµo mµn h×nh. §©y lµ ma trËn ®iÓm
dô c¸c ma trËn ®iÓm dïng lµm mÉu 5x7 cho c¸c ký tù.
ch÷ phôc vô cho viÖc hiÓnthÞ ch÷ H
vµ ch÷ L trªn mµn h×nh. ¤ ®en biÓu
diÔnnh÷ng chç mµ tia ®iÖn tö ®Ëp
vµo mµn h×nh, « tr¾ng ®Ó biÓu diÔn
nh÷ng chç kh«ng cã tia ®iÖn tö ®Ëp
C¸c kÝch thíc ma trËn kh¸c ®îc dïng trong thùc tÕ lµ 7x9, 7x12hoÆc 9x14.
C¸c mÉu ch÷ nh vËy thêng ®îc t¹o s½n cho mçi ký tù ASCII vµ ®îc chøa trong mét vi m¹ch
nhí ROMcã tªn lµ ROMph¸t ký tù.
Trªn h×nh VIII.2 lµ s¬ ®å khèi cñaH×nhm¹ch ®Ó hiÓnthÞH vµ ch÷ L trang
mét VIII.1– HiÖn ch÷ ®îc mét ma
t rªn m h×nh
µn
mµnh×nh v¨n b¶n gåm80 ký tù theo chiÒungang vµ 25 ký tù theo chiÒudäc (80x25).
16

17. TÇn sè ®iÓm
t ¹o xung Bé ghi dÞch
16.257MHz
TÝn hiÖu h×nh
16.257.000 ®iÓm/
s
RAM §Öm
÷9 D0 ÷ D7
D0 ÷ D7
A0 ÷ A7
÷ Ao ÷ A6 RO ph¸t ký t ù
M
A7 ÷ A11 R0 ÷ R3
V. · ASCII c ña c¸c k ý tù thu éc m ét trang m µn h ×nh cÇn hiÓ n th Þ ® îc ch øa s ½n
M syn 50Hz
trong b é nh í RAM ®Öm m µn 25 nh (m çi ký tù gåm 1 byte ®Ó ghi nh í m · cña n ã). N Õu ta c Çn
÷ h× ÷ 14
hiÓ n th Þ m ét trang m µn h ×nh gåm 80x25 = 2000 ký tù th × cÇn ®Õn b é nh í RAM ®Öm cã
dung lîng 2KB. N éi dung cña b é nh í RAM ®Öm n µy ®îc b é ®iÒ u khiÓ n m µn h ×nh ®a ra ®Þnh
kú (50 lÇnsyns) ®Ó lµm t¬i m µn h ×nh. Trong th ùc tÕ, b é nh í RAM ®Öm n µy c ßn ph ¶i ® îc
H. / 18. 4.32 KHz
1
th ©m nh Ëp ®îc b »ng b é vi xö lý ®Ó ta cßn cã thÓ thay ®æi ® îc n éi dung cÇn hiÓ n th Þ. C ¸c
®Þa×nh VIII.2 –A6 s®å¸c ®Þm¹ch Þ Ön ch÷a ký tù ctrn n Ó n th Þ trongnmhét h µng, c ßn c¸c ®Þa
H ch Ø A0 ÷ S¬ Ï x khèi nh v hi trÝ c ñ theo ma ÇËhi9x14 trªn mµ ×nh m¸y
ch ØÝnh÷ A11 s Ï x¸c ®Þnh to ¹ ®é tÝnh theo cét cña c¶ m ét h µng ký tù c Çn hiÓ nth Þ. N ãi c¸ch
t A7
kh ¸c, tæ h îp c ¸c bit ®Þa ch Ø A0 ÷ A11 cña RAM ®Öm s Ï quyÕt ®Þnh to ¹ ®é cô thÓ cña 1 ký
tù trªn m µn h ×nh.
Trong th ùc tÕ, m a trËn ®iÓ m 9x1 4 c ña b é ROM ph ¸t ký tù c ã d ¹ng nh trªn
h ×nh VIII.3. C ¸c d ßng ®iÓ m th õa ra ë b èn ph Ýa lµ ®Ó t¹o ra gi·n c¸ch gi÷a c ¸c ch ÷ trong 1
h µng vµ gi·n c ¸ch gi÷a c¸c h µng víi nhau.
R3 R2 R1 R0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0
0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0
0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0
0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0
0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0
0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
H×nh VIII.3 – Ma trËn ®iÓm 9x14 cho ch÷ P vµ p
Khi ROM ph¸t ký tù nhËn ®îc tÝn hiÖu ®Þa chØ tõ RAM ®Öm th× ®ã chÝnh
lµ m· ASCII cña ký tù cÇn hiÓn thÞ vµ mét ma trËn ®iÓm t ¬ng øng cña ký tù ®îc chän ®Ó
quýet ra mµn h×nh. ViÖc quýet c¸c dßng ®iÓm trong ma trËn ®iÓm lµ do c¸c tÝn hiÖu quýet
dßng R0 ÷ R3 quyÕt ®Þnh.
Gi¶ sö néi dung cña bé ®Õm ký tù lóc nµy lµ 0. Ký tù ®Çu tiªn ë gãc tr¸i
mµn h×nh ®îc chän ®Ó hiÓn thÞ. M· ASCII cña nã ®îc ®a ®Õn bé nhí ROM ph¸t ký tù. Gi¶
thiÕt lóc ®Çu bé ®Õm dßng quýet cã R3R2R1R0 = 0000, ë ®Çu ra cña ROM ph¸t ký tù cã
dßng ®iÓm ®Çu tiªn (9 ®iÓm cho mét ký tù) ®îc ®a ra bé ghi dÞch, t¹i ®©y, d÷ liÖu tõ d¹ng
song song ®îc chuyÓn thµnh nèi tiÕp råi ®a ®Õn bé khuyÕch ®¹i víi tèc ®é 16.257.000
®iÓm/s ®Ó ®iÒu chÕ cêng ®é cña tia ®iÖn tö ph¸t ra tõ cat«t ®Ìn h×nh. Khi mét dßng quýet
cho mét ký tù võa xong th× bé ®Õm ký tù tù ®éng t¨ng thªm mét ®Ó ®a ra dßng ®iÓm cña
ký tù tiÕp theo cÇn hiÓn thÞ trªn cïng mét hµng. C«ng viÖc cø tiÕp tôc nh vËy cho ®Õn khi
17

18. thao t¸c xong víi 80 ký tù, lóc nµy tia ®iÖn tö bÞ l¸i ngîc l¹i ®Ób¾t ®Çu l¹i qu¸ tr×nh trªn
®èi víi dßng quýet tiÕp theo.
Khi ®· quýet xong ®îc 14 dßng ®iÓmcho 80 ký tù (tøc lµ cho mét hµng ký tù)
th× bé ®Õm hµng ký tù ®îc tù ®éng t¨ng thªm 1vµ hµng ký tù tiÕp theo l¹i ®îc quýet nh ®èi
víi hµng ký tù tr íc ®ã. Qu¸ tr×nh sÏ tiÕp diÔn ®Õn khi thao t¸c xong víi hµng ký tù thø 25.
cho
Lóc nµy tia ®iÖn tö bÞ l¸i ngùoc trë l¹i ®Ócã thÓb¾t ®Çu l¹i qu¸ tr×nh lµm t ¬i mµn h×nh
tõ ký tù ®Çu tiªn trªn gãc tr¸i cña hµng ký tù thø nhÊt trªn mµn h×nh. Qu¸ tr×nh lµm t ¬i
mét trang mµn h×nh ph¶i ®îc thùc hiÖn 30 ÷ 60 lÇn/s ®Ó ta kh«ng ph¸t hiÖn ®îc tÝnh
kh«ng liªn tôc cña qu¸ tr×nh hiÓnthÞ.
18