Silde dien tu_so_ki5

Tài li u tham kh o

ðI N T S Bài gi ng này ( quan tr ng ! )
K thu t s
Lý thuy t m ch lôgic & k thu t s
K thu t ñi n t s
Tr nh Văn Loan …
Khoa CNTT- ðHBK
http://ktmt.shorturl.com

http://cnpmk51-bkhn.org 1 http://cnpmk51-bkhn.org 2

1.1 ð i s Boole

Các ñ nh nghĩa

Chương 1. •Bi n lôgic: ñ i lư ng bi u di n
b ng ký hi u nào ñó, l y giá tr 0
Các hàm lôgic cơ b n ho c 1
•Hàm lôgic: nhóm các bi n lôgic
liên h v i nhau qua các phép
toán lôgic, l y giá tr 0 ho c 1
•Phép toán lôgic cơ b n:
VÀ (AND), HO C (OR), PH ð NH
http://cnpmk51-bkhn.org 3
(NOT) http://cnpmk51-bkhn.org 4

1

1.1 ð i s Boole 1.1 ð i s Boole

Bi u di n bi n và hàm lôgic Bi u di n bi n và hàm lôgic
•Bi u ñ Ven: •B ng th t:
M i bi n lôgic chia A B F(A,B)
Hàm n bi n s có:
không gian thành 2 0 0 0
n+1 c t (n bi n và
A B không gian con:
giá tr hàm) 0 1 1
-1 không gian con:
2n hàng: 2n t h p
A ho c B bi n l y giá tr ñúng 1 0 1
A và B bi n
(=1)
Ví d B ng th t hàm 1 1 1
-Không gian con
Ho c 2 bi n
còn l i: bi n l y giá
tr sai (=0)


Bi u di n bi n và hàm lôgic
Bi u di n bi n và hàm lôgic •Bi u ñ th i gian:
•Bìa Cac-nô: A
Là ñ th bi n thiên 1

S ô trên bìa Cac-nô B 0 1 theo th i gian c a 0

b ng s dòng b ng A hàm và bi n lôgic B t
th t 0 0 1 1
0
Ví d Bìa Cac-nô hàm Ví d Bi u ñ
th i gian c a F(A,B) t
Ho c 2 bi n 1 1 1 1
hàm Ho c 2 bi n
0
t

2


Các hàm lôgic cơ b n Các hàm lôgic cơ b n
•Hàm Ph ñ nh: •Hàm Và:
A B F(A,B)

Ví d Hàm 1 bi n A F(A) Ví d Hàm 2 bi n 0 0 0

F(A) = A 0 1 0 1 0
F(A,B) = AB
1 0 1 0 0
1 1 1


Tính ch t các hàm lôgic cơ b n
Các hàm lôgic cơ b n A B C F T n t i ph n t trung tính duy nh t cho phép toán
Ho c và phép toán Và:
•Hàm Ho c: 0 0 0 0 A+0=A A.1 = A
Giao hoán: A+B=B+A A.B = B.A
0 0 1 1
K t h p: A + (B+C) = (A+B) + C = A + B + C
0 1 0 1 A . (B.C) = (A.B) . C = A . B . C
Ví d Hàm 3 bi n Phân ph i: A(B+C) = AB + AC
0 1 1 1
F(A,B,C) = A + B + C 1 0 0 1
A + (BC) = (A+B)(A+C)
Không có s mũ, không có h s :
1 0 1 1
A + A + ... + A = A A.A....A = A
1 1 0 1
Phép bù:
1 1 1 1 A=A A+A =1 A.A = 0

3

1.1 ð i s Boole 1.2 Bi u di n các hàm lôgic

ð nh lý ð Mooc-gan D ng tuy n và d ng h i

Trư ng h p 2 bi n A + B = A.B •D ng tuy n (t ng các tích) F(x, y, z) = xyz + x y + x z
A.B = A + B •D ng h i (tích các t ng)
T ng quát
F(Xi , +,.) = F(Xi ,., +) F(x, y, z) = (x + y + z)(x + y)(x + y + z)
D ng chính qui
Tính ch t ñ i ng u
• Tuy n chính qui F(x, y, z) = xyz + x yz + xyz
+⇔• 0⇔1
• H i chính qui F(x, y, z) = (x + y + z)(x + y + z)(x + y + z)
A + B = B + A ⇔ A.B = B.A
A + 1 = 1 ⇔ A.0 = 0 Không ph i d ng chính qui t c là d ng ñơn gi n hóa


1.2 Bi u di n các hàm lôgic 1.2 Bi u di n các hàm lôgic

D ng tuy n chính qui D ng tuy n chính qui
ð nh lý Shannon: T t c các hàm lôgic có th tri n
khai theo m t trong các bi n dư i d ng t ng c a 2 Nh n xét
tích lôgic:
F(A,B,..., Z) = A.F(0,B,...,Z) + A.F(1,B,..., Z)
Giá tr hàm = 0 →
Ví d s h ng tương ng b lo i
F(A,B) = A.F(0,B) + A.F(1,B) Giá tr hàm = 1 →
F(0,B) = B.F(0, 0) + B.F(0,1) s h ng tương ng b ng tích các bi n
F(1,B) = B.F(1,0) + B.F(1,1)
F(A,B) = AB.F(0, 0) + AB.F(0,1) + AB.F(1, 0) + AB.F(1,1)
Nh n xét
2 bi n → T ng 4 s h ng, 3 bi n → T ng 8 s h ng
n bi n → T ng 2n s h ng

4

D ng tuy n chính qui D ng tuy n
A B C F A B C F
chính qui
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 1 0 0 1 1
Ví d 0 1 0 1 0 1 0 1
Cho hàm 3 bi n F(A,B,C). F(A,B,C) = A B C + A B C +
Hãy vi t bi u th c hàm 0 1 1 1 A B C+A B C+ 0 1 1 1
dư i d ng tuy n chính qui. 1 0 0 0 A BC 1 0 0 0
1 0 1 1 1 0 1 1
1 1 0 0 1 1 0 0
1 1 1 1 1 1 1 1



D ng h i chính qui D ng h i chính qui
ð nh lý Shannon: T t c các hàm lôgic có th tri n
khai theo m t trong các bi n dư i d ng tích c a 2
t ng lôgic:
Nh n xét
F(A,B,..., Z) = [A + F(1,B,...,Z)].[A + F(0,B,..., Z)]
Ví d Giá tr hàm = 1 →
F(A,B) = [A + F(1,B)][A + F(0,B)] s h ng tương ng b lo i
F(0,B) = [B + F(0,1)][B + F(0, 0)] Giá tr hàm = 0 →
F(1,B) = [B + F(1,1)][B + F(1, 0)] s h ng tương ng b ng t ng các bi n
F(A,B) = [A + B + F(1,1)][A + B + F(1, 0)]

Nh n xét [A + B + F(0,1)][A + B + F(0, 0)]
2 bi n → Tích 4 s h ng, 3 bi n → Tích 8 s h ng
n bi n → Tích 2n s h ng

5

D ng h i chính qui
A B C F A B C F

0 0 0 0 D ng h i chính 0 0 0 0
0 0 1 1 qui 0 0 1 1
Ví d 0 1 0 1 0 1 0 1
Cho hàm 3 bi n F(A,B,C). F = (A +B+ C +B+ C +B+ C
)(A )(A )
Hãy vi t bi u th c hàm 0 1 1 1 0 1 1 1
dư i d ng h i chính qui. 1 0 0 0 1 0 0 0
1 0 1 1 1 0 1 1
1 1 0 0 1 1 0 0
1 1 1 1 1 1 1 1



Bi u di n dư i d ng s
Bi u di n dư i d ng s
D ng tuy n chính qui
ABCD = Ax23 +B x22 + C x21 + D x20
F(A,B ) = R 1 ,3 ,7
,C ( ,2 ,5 ) = Ax8 +B x4 + C x2 + D x1

D ng h i chính qui LSB (Least Significant Bit)
MSB (Most Significant Bit)
F(A,B ) = I(0 ,6
,C ,4 )


6

1.3 T i thi u hóa các hàm lôgic 1.3 T i thi u hóa các hàm lôgic

•M c tiêu: S s h ng ít nh t và s bi n ít nh t •M t s quy t c t i thi u hóa:
trong m i s h ng
Có th t i thi u hoá m t hàm lôgic b ng cách
• M c ñích: Gi m thi u s lư ng linh ki n nhóm các s h ng.
• Phương pháp: - ð i s ABC + ABC + ABCD =
- Bìa Cac-nô AB + ABCD =
-... A(B + BCD) = A(B + CD)

Phương pháp ñ i s Có th thêm s h ng ñã có vào m t bi u
th c lôgic.
(1) AB + AB = B (A + B)(A + B) = B (1') ABC + ABC + ABC + ABC =
(2) A + AB = A A(A + B) = A (2')
ABC + ABC + ABC + ABC + ABC + ABC =
(3) A + AB = A + B A(A + B) = AB (3')
BC + AC + AB



•M ts quy t c t i thi u hóa: Phương pháp bìa Cac-nô
Có th lo i ñi s h ng th a trong m t bi u
th c lôgic C
AB + BC + AC =
BC
AB + BC + AC(B + B) = A AB 0 1
00 01 11 10
AB + BC + ABC + ABC =
00 0 1
AB(1 + C) + BC(1 + A) = AB + BC 0 0 1 3 2
01 2 3
Trong 2 d ng chính qui, nên ch n cách bi u 1 4 5 7 6
di n nào có s lư ng s h ng ít hơn. 11 6 7

10 4 5

7


• Phương pháp bìa Cac-nô
CD
AB Các quy t c sau phát bi u cho d ng
00 01 11 10
tuy n chính quy. ð dùng cho
00 0 1 3 2 d ng h i chính quy ph i chuy n
tương ñương
01 4 5 7 6

11 12 13 15 14

10 8 9 11 10


• Qui t c 1:nhóm các ô sao cho s lư ng ô trong nhóm là m t
s lu th a c a 2. Các ô trong nhóm có giá tr hàm cùng b ng 1. • Qui t c 2: S lư ng ô trong nhóm liên quan
CD
v i s lư ng bi n có th lo i ñi.
CD
AB Nhóm 2 ô → lo i 1 bi n, nhóm 4 ô → lo i 2 bi n,
00 01 11 10 AB
00 01 11 10 ... nhóm 2n ô → lo i n bi n.
00 00 1 1
BC
A
01 1 1 01 1 1 00 01 11 10 F(A,B, C) = A B C + A B C
0 1 =B C
11 1 1 11 1 1

1 1
10 1 1 10 1 1


8

BC
A CD
00 01 11 10 AB
00 01 11 10
0 1 1
F(A,B,C) = A C + B C 00 1 1

1 1
01 1 1
BC
F(A,B, C,D) = B C + B D
A
00 01 11 10 11 1 1

0 1 1 1
10 1 1
F(A,B,C) = B C + A B
1 1


1.3 T i thi u hóa các hàm lôgic Bài t p chương 1 (1/3)
CD 1. Ch ng minh các bi u th c sau:
• Qui t c 3: Trư ng AB 00 01 11 10 a)
h p có nh ng giá tr
AB + A B = A B + A B
hàm là không xác 00 1 1 b)
AB + A C = (A + C)(A + B)
ñ nh (không ch c
ch n luôn b ng 0 c)
ho c không ch c ch n 01 1 1 AC + B C = A C + B C
luôn b ng 1), có th
coi giá tr hàm là 2. Xây d ng b ng th t và vi t bi u th c lôgic c a hàm F
11 − − − −
xác ñ nh như sau:
b ng 1 ñ xem có th
nhóm ñư c v i các ô a) F(A,B,C) = 1 ng v i t h p bi n có s lư ng bi n
mà giá tr hàm xác 10 − − b ng 1 là m t s ch n ho c không có bi n nào b ng 1.
ñ nh b ng 1 hay Các trư ng h p khác thì hàm b ng 0
không. b) F(A,B,C,D) = 1 ng v i t h p bi n có ít nh t 2 bi n
F(A,B, C,D) = B C + B C b ng 1. Các trư ng h p khác thì hàm b ng 0.


9

Bài t p chương 1 (2/3) Bài t p chương 1 (3/3)
4. T i thi u hóa các hàm sau b ng phương pháp
3. Trong m t cu c thi có 3 giám kh o. Thí sinh ñ is :
ch ñ t k t qu n u có ña s giám kh o tr lên a) F(A, B, C, D) = (A + BC) + A(B + C)(AD + C)
ñánh giá ñ t. Hãy bi u di n m i quan h này
b ng các phương pháp sau ñây: b) F(A, B, C) = (A + B + C)(A + B + C )( A + B + C)(A + B + C )
a) B ng th t
b) Bìa Cac-nô 5. T i thi u hóa các hàm sau b ng bìa Các-nô:
c) Bi u ñ th i gian a) F(A,B,C,D) = R(0,2,5,6,9,11,13,14)
d) Bi u th c d ng tuy n chính quy b) F(A,B,C,D) = R(1,3,5,8,9,13,14,15)
e) Bi u th c d ng h i chính qui c) F(A,B,C,D) = R(2,4,5,6,7,9,12,13)
f) Các bi u th c câu d), e) dư i d ng s . d) F(A,B,C,D) = I(1,4,6,7,9,10,12,13)
e) F(A,B,C,D,E)=R(0,1,9,11,13,15,16,17,
20,21,25,26,27,30,31)


Gi i bài t p chương 1 Gi i bài t p chương 1
1. a) 1. b)

AB + A B = (AB)(A B) AB + AC = (A + C)(A + B)
AB + AC = (AB + A)(AB + C)
=(A+B)(A+B)
= (A + B)(AB + C)
=AA + AB + AB + BB = AAB + AC + AB + BC
= AB + AB = AC + BC + AA + AB
= C(A + B) + A(A + B)
= (A + C)(A + B)


10

1. c)
A

AC + BC = AC + B C B t
AC + BC = (A + C)(B + C)
= A B + B C + AC
= B C + AC + A B C + A B C C t
= B C + AC

t
F

t


4. a) 4. b)

F(A, B, C, D) = (A + BC) + A(B + C)(AD + C) F( A, B, C) = ( A + B + C)(A + B + C )( A + B + C)( A + B + C )
(A + BC) + A(B + C)(AD + C) = (A + BC) + (A + BC)(AD + C)
F = (A + B + CC)(A + B + CC)
= (A + BC) + (AD + C)
= (A + B)(A + B)
= A(1 + D) + C(1 + B)
= AA + AB + AB + B
= A+C
= B(A + A + 1)
=B


11


5. a) F(A,B,C,D) = R(0,2,5,6,9,11,13,14) 5. c) F(A,B,C,D) = R(2,4,5,6,7,9,12,13)

CD CD
AB
00 01 11 10 AB
00 01 11 10
00 1 1 00 1

01 1 1 01 1 1 1 1

11 1 1 11 1 1

10 1 1 10 1


5. d) Gi i bài t p chương 1

CD
AB 00 01 11 10
CD
00 0
AB
00 01 11 10
01 0 0 0
00 1

11 0 0
01 1 1 1

10 0 0
11 1 1

F(A,B,C,D) = (B + C + D)(A + B + C)(A + B + C)(B + C + D)(A + B + C + D) 10 1 1


12

Bìa Các-nô 5 bi n

F(A,B,C,D,E)=R(0,1,9,11,13,15,16,17,20,21,25,26,27,30,31)
C=0 C=1 C=0 C=1
DE DE
AB 00 01 11 10 10 11 01 00 AB 00 01 11 10 10 11 01 00
00 0 1 3 2 6 7 5 4
00 1
0
1
1 3 2 6 7 5 4

01 8 9 11 10 14 15 13 12
01 8
1
9
1
11 10 14
1
15
1
13 12

11 24 25 27 26 30 31 29 28
11 24
1
25
1
27
1
26
1
30
1
31 29 28

10 10 1 1 1 1
16 17 19 18 22 23 21 20 16 17 19 18 22 23 21 20


2.1 M ch Ho c, m ch Và dùng ñiôt

D1 U1 U2 UY

0 0 0
0 E E
Chương 2. U1
E 0 E
Các ph n t lôgic cơ b n U2 D2 R UY
E E E
và m ch th c hi n A B F
U1, U2 = 0 ho c E vôn
U1⇔A, U2 ⇔B, UY ⇔F(A,B) 0 0 0
0v⇔0, Ev⇔1 0 1 1
B ng th t hàm Ho c 2 1 0 1
bi n
1 1 1

13

2.1. M ch Và, m ch Ho c dùng ñiôt 2.2. M ch ð o dùng tranzixto
+E U1 U2 UY Tranzixto là d ng c bán d n, có 2 ki u: NPN và PNP
U1, U2 = 0
ho c E vôn 0 0 0
R C Ic
D1
Ic C
0 E 0
E 0 0 Ib Ib
E E E B B
U1 E E
U2 D2 A B F Ie
UY NPN Ie PNP

0 0 0 Ie = Ib +Ic, Ie và Ic >> Ib
U1⇔A, U2 ⇔B, Us ⇔F(A,B) 0 1 0 Tranzixto thư ng dùng ñ khu ch ñ i.Còn trong
0v⇔0, Ev⇔1 1 0 0 m ch lôgic, tranzixto làm vi c ch ñ khóa, t c có
2 tr ng thái: T t (Ic = 0, Ucemax), Thông (có th
B ng th t hàm Và 2 bi n 1 1 1 bão hòa): Icmax, Uce = 0

2.2. M ch ð o dùng tranzixto 2.3. Các m ch tích h p s

Rc M ch tích h p (IC): Integrated Circuits
UE UY
Rb M ch r i r c
E 0 E
UY M ch tích h p
UE
E 0 • tương t : làm vi c v i tín hi u tương t
• s : làm vi c v i tín hi u ch có 2 m c

UE = 0 ho c E vôn A F(A)
UE⇔A, UY ⇔F(A) 1
0 1
0v⇔0, Ev⇔1
⇔ ⇔ 0

1 0
B ng th t hàm Ph ñ nh

14

2.3. Các m ch tích h p s 2.3. Các m ch tích h p s
Phân lo i theo s tranzixto ch a trên m t IC Phân lo i theo b n ch t linh ki n ñư c s
d ng
SSI
Small Scale Integration n < 10
S d ng tranzixto lư ng c c:
(M ch tích h p c nh ) RTL (Resistor Transistor Logic)
DTL (Diode Transistor Logic)
MSI TTL (Transistor Transistor Logic)
Medium Scale Integration n = 10..100
(M ch tích h p c trung bình) ECL (Emiter Coupled Logic)

LSI S d ng tranzixto trư ng
Large Scale Integration n = 100..1000 (FET: Field Effect Transistor):
(M ch tích h p c l n)
MOS (Metal Oxide Semiconductor) NMOS –
VLSI PMOS
Very Large Scale Integration n = 103..106 CMOS(Complementary Metal Oxide
(M ch tích h p c r t l n)
Semiconductor)

2.3. Các m ch tích h p s

M ts ñ c tính c a các m ch tích h p
s
ð c tính ñi n
• Các m c lôgic.
5v 5v
Ví d : H TTL
M c1
M c1 3,3

2
D i không
D i không xác ñ nh
xác ñ nh
0,8
0,5
M c0 M c0
0 0

Vào TTL Ra TTL


15


M t s ñ c tính c a các m ch tích h p s M t s ñ c tính c a các m ch tích h p s
ð c tính ñi n ð c tính ñi n
• Th i gian truy n: g m • Th i gian truy n:
Th i gian tr c a thông tin ñ u ra so v i Th i gian c n thi t ñ tín hi u chuy n bi n t m c 0 lên
ñ u vào m c 1 (sư n dương), hay t m c 1 v m c 0 (sư n âm)
H H
50% 50%
90% 100% tR: thi gian thi t l p sư n
Vào TLH THL
L L dương(sư n lên)
H H
50% tF: th
i gian thi t l p sư n
50%
10% âm(sư n xu ng)
Ra
L L 0%
tR tF
Th i gian tr trung bình ñư c ñánh giá:
Ttb = (TLH + THL)/2


ð c tính ñi n ð c tính cơ
• Công su t tiêu th ch ñ ñ ng: * DIL (Dual In Line): s chân t 8 ñ n 64.
mW P
100 ECL

TTL
10
CMOS

1

f

0,1 0,1 1 10 MHz


16


ð c tính cơ ð c tính cơ
* SIL (Single In Line) * V hình vuông

* V hình vuông


2.4. Ký hi u các ph n t lôgic cơ b n 2.4. Ký hi u các ph n t lôgic cơ b n

ð o Và Ho c-ð o (NOR)
A A A AB F
AB ≥ 1 A+B
A A A 1 A & AB ≥1
B 00 0
B B
01 1
Và-ð o (NAND) Ho c Ho c m r ng (XOR)
A ⊕ B = AB + AB 10 1
A A A A A
& AB AB & AB ≥ 1 A+B =1 A⊕B
⊕ 11 0
B B B B
B


17

3.1 Khái ni m

Chương 3. H lôgic ñư c chia thành 2 l p h :
H t h p • H t h p
• H dãy

H t h p: Tín hi u ra ch ph thu c tín
hi u vào hi n t i → H không nh

H dãy: Tín hi u ra không ch ph thu c
tín hi u vào hi n t i mà còn ph
thu c quá kh c a tín hi u vào → H
có nh


3.2 M t s ng d ng h t h p 3.2.1 B mã hóa
3.2.1 B mã hóa ‘1’ P1
Dùng ñ chuy n các giá tr nh phân c a bi n 1
vào sang m t mã nào ñó. P2 A
2
Ví d - B mã hóa dùng cho bàn phím c a máy Pi
B
N=i
i Mã hoá
tính. C

Phím ⇔Ký t ⇔T mã P9 D
9
- C th trư ng h p bàn phím ch có 9
phím.
- N: s gán cho phím (N = 1...9) N = 4 → ABCD = 0100, N = 6→ ABCD = 0110.
- B mã hóa có : N u 2 ho c nhi u phím ñ ng th i ñư c n → Mã hóa ưu tiên
(n u có 2 ho c nhi u phím ñ ng th i ñư c n thì b mã hóa
+ 9 ñ u vào n i v i 9 phím ch coi như có 1 phím ñư c n, phím ñư c n ng v i mã
+ 4 ñ u ra nh phân ABCD cao nh t)

18

3.2.1 B mã hóa
N= ≥1
D
1
• Xét trư ng h p ñơn gi n, gi thi t t i m i th i N=
ñi m ch có 1 phím ñư c n. 2
N ABCD A = 1 n u (N=8) ho c
1 0001 (N=9)
2 0010 B = 1 n u (N=4) ho c
3 0011
(N=5)
ho c (N=6)
4 0100
ho c (N=7)
5 0101
C = 1 n u (N=2) ho c
6 0110 (N=3) N= ≥1
7 0111 8 A
ho c (N=6) N=
8 1000 ho c (N=7) 9
9 1001 D = 1 n u (N=1) ho c
(N=3)
ho c (N=5)

3.2.1 B mã hóa Mã hóa ưu tiên
• Sơ ñ b mã hóa A=1 n u N = 8 ho c N = 9
B=1 n u (N = 4 ho c N = 5 ho c N = 6 ho c N=7) và
N=1
≥1 (Not N = 8) và( Not N=9)
D C=1 n u N = 2 và (Not N=4) và (Not N= 5) và (Not N
N=2 = 8) và (Not N = 9)
N=3 ho c N = 3 và (Not N=4) và (Not N= 5) và (Not N = 8) và
≥1 (Not N = 9)
N=4 C ho c N = 6 và (Not N = 8) và (Not N = 9)
N=5 ho c N = 7 và (Not N = 8) và (Not N = 9)
N=6 D = 1 n u N = 1 và (Not N =2) và (Not N = 4) và (Not N = 6)và
≥1 (Not N = 8)
B
N=7 ho c N = 3 và (Not N = 4) và (Not N = 6)và (Not N = 8)
ho c N = 5 và (Not N = 6)và (Not N = 8)
N=8 ≥1 ho c N = 7 và (Not N = 8)
A ho c N=9
N=9


19

3.2.2 B gi i mã 3.2.2 B gi i mã
Cung c p 1 hay nhi u thông tin ñ u ra khi ñ u vào xu t
hi n t h p các bi n nh phân ng v i 1 hay nhi u
• Gi i mã cho t t c các t h p c a b mã:
t mã ñã ñư c l a ch n t trư c. Ví d
• Gi i mã cho 1 c u hình (hay 1 t mã) ñã ñư c xác ñ nh B gi i mã có 4 bit nh phân ABCD ñ u vào, 16
bit ñ u ra
Ví d
ð u ra c a b gi i mã b ng 1(0) n u ñ u vào 4 bit nh Y0
phân ABCD = 0111, các trư ng h p khác ñ u ra = 0(1). A Y1
B Gi i :
C mã Yi
D :
D &
Y15
C
B
Y=1 n u ng v i m t t h p 4 bit ñ u vào, 1 trong 16 ñ u
A
N=(0111)2 = (7)10 ra b ng 1 (0) , 15 ñ u ra còn l i b ng 0 (1).


3.2.2 B gi i mã - ng d ng B gi i mã BCD

B gi i mã BCD: Mã BCD (Binary Coded N A B C D Y0 Y1 .
.
Y9

0 0 0 0 0 1 0 . 0
Decimal) dùng 4 bit nh phân ñ mã hoá .
1 0 0 0 1 0 1 . 0
các s th p phân t 0 ñ n 9. B gi i mã 2 0 0 1 0 0 0
.
. 0
s g m có 4 ñ u vào và 10 ñ u ra. 3 0 0 1 1 0 0
.
. 0
.
4 0 1 0 0 0 0 . 0
.
5 0 1 0 1 0 0 . 0
.
6 0 1 1 0 0 0 . 0
.
7 0 1 1 1 0 0 . 0
.
8 1 0 0 0 0 0 . 0
.
9 1 0 0 1 0 0 . 1


20

B gi i mã BCD Gi i mã ñ a ch
ð a ch 10 bit. CS: ð u vào cho phép ch n b
Y0 = A B C D Y1 = A B C D nh .
CD
AB
00 01 11 10 Y2 = BCD CS = 1: ch n b nh
dòng 0
1 0 0 1 1 0 1 0
Y3 = BCD CS = 0: không ch n dòng 1
0 0 1 0 1 1 0 0
00 1
01 Y4 = BC D
Y5 = BC D ñ a ch Gi i mã dòng i
11 − − − − ñ a ch 0 1 0 1 0 0 0 1
i 10
Y6 = BC D
10 − − Y7 = BCD
dòng 1023
Y8 = AD 1 0 1 1 1 0 0 0
Y9 = AD CS (Chip Select) ð c ra ô nh
th i
Bài t p: V sơ ñ c a b gi i mã BCD

Gi i mã ñ a ch T o hàm lôgic
ð a ch 16 bit.
S ô nh có th ñ a ch hoá ñư c : 216 = 65 536. Gi s có hàm 3 bi n : F(A,B,C) = R(3,5,6,7)
Chia s ô nh này thành 64 trang, m i trang có 1024 ô.
16 bit ñ a ch t A15...A0, 6 bit ñ a ch v phía MSB Y0
A15...A10 ñư c dùng ñ ñánh ñ a ch trang, còn l i 10 bit 22 Y1
A
t A9...A0 ñ ñánh ñ a ch ô nh cho m i trang. Y2

21 Gi i Y3
B ≥1
10 mã Y4

A9....A0 B nh Y5 F(A,B,C)
C
20 Y6
ð a ch CS
Y7
6
Gi i mã
A15....A10

Ô nh thu c trang 3 s có ñ a ch thu c kho ng:
(0C00)H ≤ (0 0 0 0 1 1 A9...A0)2 ≤ (0FFF)H


21

B chuy n ñ i mã
Chuy n m t s N vi t theo mã C1 sang v n s N
nhưng vi t theo mã C2. 1
0
Ví d : B chuy n ñ i mã t mã BCD sang mã ch A 1
th 7 thanh. 1
0
B 1
a N A B C D a b c d e f g
f g b 1 0
0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0
C 0
e c 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0
1
d 2 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 D 1
3 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1
M i thanh là 1 ñiôt phát
quang (LED) 4 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1
5 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1
6 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1
7 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0
A K
8 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1
9 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1


T ng h p b chuy n ñ i mã T ng h p b chuy n ñ i mã

CD
AB 00 01 11 10
B & CD CD
00 1 0 1 1 D AB 00 01 11 10 AB 00 01 11 10

01 0 1 1 1
00 1 1 1 1 00 1 1 1 0
01 1 0 1 0 01 1 1 1 1
11 − − − − &

10 1 1 − − A
≥1 11 − − − − 11 − − − −
C 10 1 1 − − 10 1 1 − −
a = A + C +BD +B D
b c
Bài t p: Làm tương t cho các thanh còn l i


22

3.2.3 B ch n kênh (Multiplexer)
Có nhi u ñ u vào tín hi u và m t ñ u ra.
Ch c năng: ch n l y m t trong các tín hi u ñ u vào ñưa t i ñ u ra
MUX 2-1 MUX 4-1
X0

X0 Y X1 Y
X2
X1 X3

C0 C0

C1

ð u vào ñi u khi n C1 C0 Y
C0 Y 0 0 X0

0 X0 0 1 X1
1 0 X2
1 X1
1 1 X3

3.2.3 B ch n kênh (Multiplexer)
Ví d T ng h p b ch n kênh 2-1
E0
MUX 2-1 S0
C0 X1 X0 Y
E1
X0 C0 Y 0 0 0 0
Y
C0 CS ≥1
X1 0 X0 0 0 1 1 S
0 1 0 0 E0
S1
1 X1
C0
0 1 1 1 E1

1 0 0 0 CS
X1X0
C0 00 01 11 10
1 0 1 0 C0

CS =1: ch n kênh làm vi c bình thư ng
0 1 1 1 1 0 1 CS = 0: ra ch n kênh = 0
1 1 1 1
1 1 1 Vào ñi u khi n
Y = X 0C0 + X1C0

23

Sơ ñ b ch n kênh 2-1

E
S0
0
E E
1
X0 &
0
C
S
0
C0
E
S1
E ≥1 Y
0 1
E
C
1
0
&

C X1
0

Vào ñi u khi n


ng d ng c a b ch n kênh ng d ng c a b ch n kênh
Ch n ngu n tin
Ngu n tin 1 Ngu n tin 2 Ch n ngu n tin

A = a3 a2 a1 a0 B = b3 b2 b1 b0

C0

Nh n
Y3 Y2 Y1 Y0


24


Chuy n ñ i song song – n i ti p T o hàm lôgic
f(A,B) = A Bf(0,0) + A Bf(0,1) + A Bf(1,0) + A Bf(1,1)
C0
a0 1 Y = C1C 0E0 + C1C 0E1 + C1C 0E2 + C1C 0E3
a1 0
Y
a2 C1 t
f(0,0) E0
1
a3
0 f(0,1) E1
Các ñ u Y = f(A,B)
t
C0 Y vào f(1,0)
a0 a1 a2 a3
ch n hàm E2
C1
f(1,1)
t E3
C1 C0

A
Các
bi n B



T o hàm lôgic T o hàm lôgic
A B f=AB Y C1 C0 0 X0 A B f=A+B Y C1 C0 0 X0
Y=
0 X1 Y = AB 1 X1 A+B
0 0 0= f(0,0) = X0 0 0 0 0 0 = X0 0 0
0 X2 1 X2
0 1 0 =f(0,1) = X1 0 1 0 1 1 = X1 0 1
1 X3 1 X3
C1 C0 C1 C0
1 0 0=f(1,0) = X2 1 0 1 0 1 = X2 1 0
A A
1 1 1=f(1,1) = X3 1 1 1 1 1 = X3 1 1
B B

& ≥1
B t o hàm có th l p trình ñư c


25

3.2.4 B phân kênh (Demultiplexer) 3.2.4 B phân kênh (Demultiplexer)
Có m t ñ u vào tín hi u và nhi u ñ u ra.
Ch c năng : d n tín hi u t ñ u vào ñưa t i m t C0 X Y0 Y1
trong các ñ u ra. DEMUX 1-2
DEMUX 1-4 Y0
0 0 0 0
Y0 X
X Y1
0 1 1 0
Y1
Y2
Y3
1 0 0 0
C0
1 1 0 1
C0

C1


3.2.5 B so sánh 3.2.5 B so sánh
So sánh ñơn gi n:So sánh 2 s 4 bit So sánh ñ y ñ :Th c hi n so sánh t ng bit m t,
A = a3a2a1a0 và B = b3b2b1b0. b t ñ u t MSB. E ai bi ai=bi a >b a <b i i i i
Si Ii
A = B n u:(a3 = b3) và (a2 = b2) và (a1 = b1) và Ph n t so sánh Ei
0 0 0 0 0 0
(a0 = b0).
a3 =1 E 0 0 1 0 0 0
b3 Si
Ph n t 0 1 0 0 0 0
a2 ai
=1 so sánh Ei 0 1 1 0 0 0
b2 bi
& A=B
Ii 1 0 0 1 0 0
=1
a1 E: cho phép so sánh 1 0 1 0 0 1
b1 E = 1: so sánh
E = 0: không so sánh 1 1 0 0 1 0
a0 =1
1 1 1 1 0 0
b0


26

3.2.5 B so sánh 3.2.5 B so sánh

Si = E(aibi ) So sánh ñ y ñ : B so sánh song song
Ii = E(abi ) Ví d So sánh 2 s 3 bit A = a2a1a0, B = b2b1b0
i
S2
Ei = E(ai ⊕ bi ) = Eaibi + Eai bi = E.Si .Ii = E(Si + Ii ) a2 ≥1
A>B
Ph n t E2
E so sánh
b2 I2
ai &
Si

E S1
bi ≥1 a1 ≥1
& Ph n t E1 A<B
Ei so sánh I1
b1

&
Ii
E S0
a0
Ph n t E0 A=B
so sánh I0
b0


3.2.6. Các b s h c B c ng
C ng 2 s nhi u bit:
B c ng a b r
r3 r2 r1 r0
Σ
0 0 0 0 Σ=a ⊕ b
a
A= a3 a2 a1 a0
Σ (T ng) 0 1 1 0
C ng r = ab
b r (S nh ) 1 0 1 0
1 1 0 1 +B = b3 b2 b1 b0

a =1
Σ r4 Σ3 r3 Σ2 r2 Σ1 r1 Σ0
B bán t ng b

(Half Adder)
&
r
K t
qu Σ4 Σ3 Σ2 Σ1 Σ0


27

B c ng B c ng

Thao tác l p l i là c ng 2 bit v i nhau và
Σi
c ng v i s nh aibi
00 01 11 10
ai bi ri Σi ri+1 ri

0 1 1
Full Adder 0 0 0 0 0
0 0 1 1 0
1 1 1
0 1 0 1 0
ai C ng Σi = ai ⊕ bi ⊕ ri
Σi
ri ñ y 0 1 1 0 1 ri+1 ri+1 = ai bi + ri (ai ⊕ bi)
aibi
bi ñ ri+1 00 01 11 10
1 0 0 1 0 ri
1 0 1 0 1 0 1
1 1 0 0 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1


B c ng B c ng 2 s n bit

B c ng ñ y ñ (Full Adder) A = an-1an-2...a1a0 , B = bn-1bn-2...b1b0
ri B c ng song song
ai =1 =1
Σi an-1 bn-1 an-2 bn-2 a1 b1 a0 b0
rn-1 rn-2 r1 r0= 0
bi

& &
≥1 FA FA FA FA
ri+1
rn
r2

Σn Σn-1 Σn-2 Σ1 Σ0


28

B c ng song song tính trư c s nh B c ng song song tính trư c s nh
ri+1 = aibi + ri(ai ⊕ bi) Ví d : C ng 2 s 4 bit a3 b3 a2 b2 a1 b1 a0 b0 r0

Pi = ai ⊕ bi và Gi = aibi → ri+1 = Gi + ri Pi
G0 ≥1 r1 Tính Pi và Gi
r1 = G0 + r0P0
P3 G3 P2 G2 P1 G1 P0 G0
G1 ≥1 r2
P0 &

r0 Tính các s nh

G0 & τ1 τ2 r3 r2 r1 r0
r4
P1 a3 b3 a2 b2 a1 b1 a0 b0

& r2 = G1 + r1P1 = G1+(G0 + r0P0)P1
P0 Tính t ng
r0
r2 = G1 + G0P1 + r0P0P1
τ1 τ2

r4 = Σ 4 Σ3 Σ2 Σ1 Σ0

Ki m tra 15’ (T4,5,6,P) (12/9/05) B tr

Gi thi t có 2 ngu n tin là tín hi u ai bi Di Bi+1
ai
âm thanh ng v i ñ u ra c a 2 Bán hi u
Di 0 0 0 0 Di = a i ⊕ bi
bi Bi+1
micro M1 và M2. Có th s d ng b 0 1 1 1 Bi +1 = a i b i
(Half Subtractor)
ch n kênh 2-1 ñ ch n tín hi u c a 1 0 1 0

t ng micro ñư c không ? Gi i thích 1 1 0 0

lý do.
ai =1
(Không s d ng tài li u) Di
bi

&
Bi+1


29

Silde dien tu_so_ki5

Recommended

Recommended

More Related Content

Viewers also liked

Viewers also liked (15)

Silde dien tu_so_ki5