CHƯƠNG 3 MỨC LOGIC SỐ doc

CHƯƠNG 3
MỨC LOGIC SỐ
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA
ĐiỆN TỬ
2 / 50
GIỚI THIỆU
3.1. CÁC CỔNG VÀ ĐẠI SỐ LOGIC
3.2. CÁC MẠCH LOGIC SỐ CƠ BẢN

Mạch tích hợp

Các mạch tổ hợp

Tổng quát

Mạch cộng

Bộ dồn kênh

Bộ phân kênh

Mạch giải mã/mạch mã hoá
3.3 BỘ NHỚ
3.4 CHIP VÀ HỆ THỐNG BUS
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA
ĐiỆN TỬ
3 / 50
CÁC CỔNG CƠ BẢN
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA
ĐiỆN TỬ
4 / 50

Hàm Logic

Hàm Logic có thể được biểu diễn dưới một số cách như sau:

Bảng chân lý

Biểu thức Logic

Biểu đồ
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA
ĐiỆN TỬ
5 / 50
Hàm Logic

Hàm biểu diễn 3 giá trị đầu vào
A B C F
0 0 0 0
0 0 1 0
0 1 0 0
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 1 1
1 1 0 1
1 1 1 1
Dạng biểu diễn của hàm
F = A B + B C + A C
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA
ĐiỆN TỬ
6 / 50
Hàm Logic tương đương – VD


Ba mạch a,b,c đều đưa ra kết quả : F = A B
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA
ĐiỆN TỬ
7 / 50
Hàm Logic tương đương

Kiểm tra sự tương đương giữa các mạch?

Sử dụng bảng chân lý

Với mọi tổ hợp đầu vào, nếu có cùng kết
quả đầu ra  hai hàm tương đương

Chỉ có thể áp dụng khi các hàm logic có
số biến ít

Sử dụng đại số Bool
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA
ĐiỆN TỬ
8 / 50
Các mạch logic số cơ bản

Mạch tích hợp

Mạch tổ hợp

Mạch số học
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA
ĐiỆN TỬ

9 / 50
Các mạch tích hợp – IC

Là mạch mà một đơn vị có nhiều cổng

Thường phân loại chip theo số lượng cổng:
Ký hiệu Số cổng/chip
SSI (Small Scale Integrated) 1-10
MSI (Medium Scale Integrated) 10-100
LSI (Large Scale Integrated) 100-100.000
VLSI (Very Large Scale Integrated) > 100.000
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA
ĐiỆN TỬ
10 /
50
Các mạch tổ hợp

Là mạch có nhiều đầu vào và nhiều đầu ra, các giá trị ra được xác định bằng các giá trị đầu
vào tại thời điểm hiện thời

Mạch giải mã, mạch mã hóa, mạch ưu tiên, mạch dồn kênh, mạch phân kênh, mạch cộng .v v
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA
ĐiỆN TỬ
11 /
50
Bộ dồn kênh
(Multiplexers)

Multiplexer


2
n
đầu vào dữ liệu

n lối vào điều khiển

Một đầu ra

Dựa vào tín hiệu điều
khiển để xác định đầu
vào nào sẽ là tín hiệu
đưa ra
4-data input MUX
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA
ĐiỆN TỬ
12 /
50
Bộ dồn kênh
(Multiplexers)
Bộ dồn kênh cho 4 đường dữ liệu vào
I
1
I
2
I
3
I
0
So
S1

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA
ĐiỆN TỬ
13 /
50
Bộ phân kênh
(Demultiplexers)
•
Có một đầu vào
•
Đầu ra là một trong số 2
n
đầu ra tuỳ theo tín hiệu điều khiển
C
1
C
0
0 0
0 1
1 0
1 1
O
0
=I
O
1
=I
O
2
=I
O

3
=I
C
1
C
0
O
0
O
1
O
2
O
3
I
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA
ĐiỆN TỬ
14 /
50
Bộ phân kênh
(Demultiplexers)
74138 c
ó thể được sử dụng như bộ phân kênh và bộ giải mã
a. Bộ dồn kênh b. Bộ phân kênh
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA
ĐiỆN TỬ
15 /
50
Mạch giải mã (Decoder)


Mạch được ứng dụng vào giải mã chọn địa chỉ

Đầu vào: n bit

Đầu ra: 2
n
(lựa chọn 1 trong số các đầu ra)

Ví dụ: n=3, 2
n
= 8
I
2
I
0
I
1
I
n-2
I
n-1 n đầu vào
O
0
O
1
O
2
O
2
n

-1
2
n
đầu ra
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA
ĐiỆN TỬ
16 /
50
Mạch giải mã (Decoder)

Xét I0=1,I1=1,I2=1. Theo sơ đồ ta có O7=111.

Những chân xuất từ O0, ,O6 là 000 do có cổng NOT nên biến 1 0, 01
I
2
I
1
I
0
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
O
0
O

1
O
2
O
3
O
4
O
5
O
6
O
7
O
7
O
6
O
5
O
4
O
3
O
2
O
1
O
0
I

2
I
1
I
0
O
7
O
6
O
5
O
4
O
3
O
2
O
1
I
2
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA
ĐiỆN TỬ
17 /
50
Mạch giải mã (Decoder)
74138 c
ó thể được sử dụng như bộ phân kênh và bộ giải mã
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA
ĐiỆN TỬ

18 /
50
Mạch giải mã (Decoder)

Mạch Decoder 2 - 4
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA
ĐiỆN TỬ
19 /
50
Mạch giải mã (Decoder)
Logic function
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA
ĐiỆN TỬ
20 /
50
Mạch giải mã (Decoder)
74139: Dual decoder chip
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA
ĐiỆN TỬ
21 /
50
Mạch mã hóa (Encoder)

Ngược với mạch giải mã

Đầu vào: 2
n

Đầu ra: n


Ví dụ: n=3, k=2
n
= 8
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA
ĐiỆN TỬ
22 /
50
Mạch mã hóa 8 đường ra 3 đường
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA
ĐiỆN TỬ
23 /
50
Mạch mã hóa (Encoder)

8 cổng vào chuyển thành 3 cổng ra dạng số nhị phân 3 bit. Chỉ có 1 cổng vào ở mức tích cực tương ứng với chỉ
một tổ hợp mã số 3 cổng ra

Từ bảng bên, ta có
Y0 = I1 + I3 + I5 + I7
Y1 = I2 + I3 + I6 + I7
Y2 = I4 + I5 + I6 +I7
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA
ĐiỆN TỬ
24 /
50
Mạch mã hóa (Encoder)
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA
ĐiỆN TỬ
25 /
50

Mạch mã hóa (Encoder)(4-2)