Silde dien tu_so_ki5

447 views

Published on

Dien tu so

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
447
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
3
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Silde dien tu_so_ki5

  1. 1. 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
  2. 2. 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) http://cnpmk51-bkhn.org 5 http://cnpmk51-bkhn.org 6 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 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 http://cnpmk51-bkhn.org 7 http://cnpmk51-bkhn.org 8 2
  3. 3. 1.1 ð i s Boole 1.1 ð i s Boole 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 http://cnpmk51-bkhn.org 9 http://cnpmk51-bkhn.org 10 1.1 ð i s Boole 1.1 ð i s Boole 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 http://cnpmk51-bkhn.org 11 http://cnpmk51-bkhn.org 12 3
  4. 4. 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 http://cnpmk51-bkhn.org 13 http://cnpmk51-bkhn.org 14 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 http://cnpmk51-bkhn.org 15 http://cnpmk51-bkhn.org 16 4
  5. 5. 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 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 http://cnpmk51-bkhn.org 17 http://cnpmk51-bkhn.org 18 1.2 Bi u di n các hàm lôgic 1.2 Bi u di n các hàm lôgic 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 http://cnpmk51-bkhn.org 19 http://cnpmk51-bkhn.org 20 5
  6. 6. 1.2 Bi u di n các hàm lôgic 1.2 Bi u di n các hàm lôgic 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 http://cnpmk51-bkhn.org 21 http://cnpmk51-bkhn.org 22 1.2 Bi u di n các hàm lôgic 1.2 Bi u di n các hàm lôgic 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 ) http://cnpmk51-bkhn.org 23 http://cnpmk51-bkhn.org 24 6
  7. 7. 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 http://cnpmk51-bkhn.org 25 http://cnpmk51-bkhn.org 26 1.3 T i thi u hóa các hàm lôgic 1.3 T i thi u hóa các hàm lôgic •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 http://cnpmk51-bkhn.org 27 http://cnpmk51-bkhn.org 28 7
  8. 8. 1.3 T i thi u hóa các hàm lôgic 1.3 T i thi u hóa các hàm lôgic • 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 http://cnpmk51-bkhn.org 29 http://cnpmk51-bkhn.org 30 1.3 T i thi u hóa các hàm lôgic 1.3 T i thi u hóa các hàm lôgic • 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 http://cnpmk51-bkhn.org 31 http://cnpmk51-bkhn.org 32 8
  9. 9. 1.3 T i thi u hóa các hàm lôgic 1.3 T i thi u hóa các hàm lôgic 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 http://cnpmk51-bkhn.org 33 http://cnpmk51-bkhn.org 34 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. http://cnpmk51-bkhn.org 35 http://cnpmk51-bkhn.org 36 9
  10. 10. 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) http://cnpmk51-bkhn.org 37 http://cnpmk51-bkhn.org 38 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) http://cnpmk51-bkhn.org 39 http://cnpmk51-bkhn.org 40 10
  11. 11. Gi i bài t p chương 1 Gi i bài t p chương 1 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 http://cnpmk51-bkhn.org 41 http://cnpmk51-bkhn.org 42 Gi i bài t p chương 1 Gi i bài t p chương 1 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 http://cnpmk51-bkhn.org 43 http://cnpmk51-bkhn.org 44 11
  12. 12. Gi i bài t p chương 1 Gi i bài t p chương 1 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 http://cnpmk51-bkhn.org 45 http://cnpmk51-bkhn.org 46 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 http://cnpmk51-bkhn.org 47 http://cnpmk51-bkhn.org 48 12
  13. 13. Gi i bài t p chương 1 Gi i bài t p chương 1 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 http://cnpmk51-bkhn.org 49 http://cnpmk51-bkhn.org 50 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 http://cnpmk51-bkhn.org 51 http://cnpmk51-bkhn.org 52 13
  14. 14. 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 http://cnpmk51-bkhn.org 53 http://cnpmk51-bkhn.org 54 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 http://cnpmk51-bkhn.org 55 http://cnpmk51-bkhn.org 56 14
  15. 15. 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) http://cnpmk51-bkhn.org 57 http://cnpmk51-bkhn.org 58 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 http://cnpmk51-bkhn.org 59 http://cnpmk51-bkhn.org 60 15
  16. 16. 2.3. Các m ch tích h p s 2.3. Các m ch tích h p s 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 http://cnpmk51-bkhn.org 61 http://cnpmk51-bkhn.org 62 2.3. Các m ch tích h p s 2.3. Các m ch tích h p s 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 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 http://cnpmk51-bkhn.org 63 http://cnpmk51-bkhn.org 64 16
  17. 17. 2.3. Các m ch tích h p s 2.3. Các m ch tích h p s 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 cơ ð c tính cơ * SIL (Single In Line) * V hình vuông * V hình vuông http://cnpmk51-bkhn.org 65 http://cnpmk51-bkhn.org 66 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 http://cnpmk51-bkhn.org 67 http://cnpmk51-bkhn.org 68 17
  18. 18. 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 http://cnpmk51-bkhn.org 69 http://cnpmk51-bkhn.org 70 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) http://cnpmk51-bkhn.org 71 http://cnpmk51-bkhn.org 72 18
  19. 19. 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) http://cnpmk51-bkhn.org 73 http://cnpmk51-bkhn.org 74 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 http://cnpmk51-bkhn.org 75 http://cnpmk51-bkhn.org 76 19
  20. 20. 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). http://cnpmk51-bkhn.org 77 http://cnpmk51-bkhn.org 78 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 http://cnpmk51-bkhn.org 79 http://cnpmk51-bkhn.org 80 20
  21. 21. 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 http://cnpmk51-bkhn.org 81 http://cnpmk51-bkhn.org 82 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 http://cnpmk51-bkhn.org 83 http://cnpmk51-bkhn.org 84 21
  22. 22. 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 http://cnpmk51-bkhn.org 85 http://cnpmk51-bkhn.org 86 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 http://cnpmk51-bkhn.org 87 http://cnpmk51-bkhn.org 88 22
  23. 23. 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 http://cnpmk51-bkhn.org 89 http://cnpmk51-bkhn.org 90 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 http://cnpmk51-bkhn.org 91 http://cnpmk51-bkhn.org 92 23
  24. 24. 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 http://cnpmk51-bkhn.org 93 http://cnpmk51-bkhn.org 94 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 http://cnpmk51-bkhn.org 95 http://cnpmk51-bkhn.org 96 24
  25. 25. ng d ng c a b ch n kênh ng d ng c a b ch n kênh 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 http://cnpmk51-bkhn.org 97 http://cnpmk51-bkhn.org 98 ng d ng c a b ch n kênh ng d ng c a b ch n kênh 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 http://cnpmk51-bkhn.org 99 http://cnpmk51-bkhn.org 100 25
  26. 26. 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 http://cnpmk51-bkhn.org 101 http://cnpmk51-bkhn.org 102 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 http://cnpmk51-bkhn.org 103 http://cnpmk51-bkhn.org 104 26
  27. 27. 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 http://cnpmk51-bkhn.org 105 http://cnpmk51-bkhn.org 106 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 http://cnpmk51-bkhn.org 107 http://cnpmk51-bkhn.org 108 27
  28. 28. 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 http://cnpmk51-bkhn.org 109 http://cnpmk51-bkhn.org 110 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 http://cnpmk51-bkhn.org 111 http://cnpmk51-bkhn.org 112 28
  29. 29. 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 http://cnpmk51-bkhn.org 113 http://cnpmk51-bkhn.org 114 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 http://cnpmk51-bkhn.org 115 http://cnpmk51-bkhn.org 116 29

×