[Điện Tử] Hệ Thống Đếm Cơ Số, Đại Số Boole phần 5 ppt

Baỡi giaớng Kyợ Thuỏỷt Sọỳ Trang 58
3.2.3. Caùc thọng sọỳ kyợ thuỏỷt cuớa cọứng logic
3.2.3.1. Cọng suỏỳt tióu taùn P
tt

Mọỹt phỏửn tổớ logic khi laỡm vióỷc phaới traới qua caùc giai õoaỷn sau:
- traỷng thaùi từt.
- Chuyóứn tổỡ traỷng thaùi từt sang traỷng thaùi dỏựn.
- traỷng thaùi dỏựn.
- Chuyóứn tổỡ traỷng thaùi dỏựn sang từt.
mọựi giai õoaỷn, phỏửn tổớ logic õóửu tióu thuỷ ồớ nguọửn mọỹt cọng suỏỳt.
a. ọỳi vồùi caùc phỏửn tổớ logic hoỹ TTL: tióu thuỷ cọng suỏỳt cuớa nguọửn chuớ
yóỳu khi ồớ traỷng thaùi tộnh (õang dỏựn hoỷc õang từt).
- Nóỳu goỹi P
o
laỡ cọng suỏỳt tióu thuỷ ổùng vồùi ngoợ ra cuớa phỏửn tổớ logic
tọửn taỷi ồớ mổùc logic 0.
- Nóỳu goỹi P
1
laỡ cọng suỏỳt tióu thuỷ ổùng vồùi ngoợ ra cuớa phỏửn tổớ logic
tọửn taỷi ồớ mổùc logic 1.
- Goỹi P laỡ cọng suỏỳt tióu taùn trung bỗnh thỗ:
2
PP
P
10
+
=

ọỳi vồùi caớ IC ngổồỡi ta tờnh nhổ sau:
- Goỹi I

CL
doỡng do nguọửn cung cỏỳp khi ngoợ ra ồớ mổùc logic 0.
- Goỹi I
CH
doỡng do nguọửn cung cỏỳp khi ngoợ ra ồớ mổùc logic 1.
- Goỹi I
C
laỡ doỡng trung bỗnh thỗ :
2
II
I
CHCL
C
+
=

Thỗ cọng suỏỳt tióu taùn cho caớ IC :
CCCtt
V.IP
=

b. ọỳi vồùi hoỹ CMOS: chố tióu thuỷ cọng suỏỳt chuớ yóỳu trong traỷng thaùi
õọỹng (trong thồỡi gian chuyóựn maỷch).
Cọng suỏỳt tióu taùn:
C
2

DDLtt
VfCP =
L

:õióỷn dung taới
Tỏửn sọỳ hoaỷt õọỹng (tỏửn sọỳ chuyóứn maỷch) caỡng lồùn cọng suỏỳt tióu taùn
caỡng tng.

Hỗnh 3.41. Khaùi nióỷm vóử Fanout
3.2.3.2. Fanout
Laỡ hóỷ sọỳ mừc maỷch ồớ ngoợ ra
hay coỡn goỹi laỡ khaớ nng taới cuớa
mọỹt phỏửn tổớ logic.
Chỉång 3. Cạc pháưn tỉí logic cå bn Trang 59
Gi N l Fanout ca mäüt pháưn tỉí logic, thç nọ âỉåüc âënh nghéa nhỉ
sau: Säú ng vo logic cỉûc âải âỉåüc näúi âãún mäüt ng ra ca pháưn tỉí
logic cng h m mảch váùn hoảt âäüng bçnh thỉåìng (hçnh 3.41).

Xẹt vê dủ âäúi våïi h DTL: (Hçnh 3.42)
R1
R3
x1
R2
Q
.
x2
D3
VCC
R3
.
D1
D2
D1 D4
Hçnh 3.42

- y=1: mảch hoảt âäüng bçnh thỉåìng.
- y=0: BJT dáùn bo ha, dng bo
ha gäưm hai thnh pháưn:
I
C S
= I
R3
+ N I
1

(våïi N l säú pháưn tỉí ti màõc åí ng ra)
Màût khạc: I
B
=I
R1
-I
R2
= const, m I
cs
tàng lãn do cọ dng ghẹp âäø vo
⇒ âiãưu kiãûn dáùn bo ha khäng tha mn ⇒ BJT ra khi chãú âäü dáùn
bo ha v âi vo chãú âäü khúch âải, lục âọ V
Y
tàng lãn nãn ng ra
khäng cn âm bo åí mỉïc logic 0 nỉỵa. Váûy, âiãưu kiãûn âãø mảch hoảt
âäüng bçnh thỉåìng l:
I
R3
+ N I
1

<
min
β
I
B
⇒
1
3RBmin
I
II
N
−
β
<
(*)
N: säú låïn nháút tha mn âiãưu kiãûn (*) âỉåüc gi l Fanout ca pháưn
tỉí logic DTL.

3.2.3.3. Fanin (Hãû säú màõc mảch ng vo)
Gi M l Fanin ca 1 pháưn tỉí logic thç M âỉåüc âënh nghéa nhỉ sau:
Âọ chênh l säú ng vo logic cỉûc âải ca mäüt pháưn tỉí logic.
Âäúi våïi cạc pháưn tỉí logic thỉûc hiãûn chỉïc nàng cäüng logic, thç säú
lỉåüng M låïn nháút l 4 ng vo. Âäúi våïi cạc pháưn tỉí logic thỉûc hiãûn
chỉïc nàng nhán logic, thç säú lỉåüng M låïn nháút l 6 ng vo.
Âäúi våïi h logic CMOS thç cọ M nhiãưu hån nhỉng cng khäng quạ
8 ng vo.

3.2.3.4. Âäü chäúng nhiãùu
Âäü äøn âënh nhiãùu l tiãu chøn âạnh giạ âäü nhảy ca mảch logic âäúi
våïi tảp ám xung trãn âáưu vo.

Baỡi giaớng Kyợ Thuỏỷt Sọỳ Trang 60

ọỹ ọứn õởnh nhióựu (tộnh) laỡ giaù trở õióỷn aùp nhióựu tọỳi õa trón õỏửu vaỡo
khọng laỡm thay õọứi traỷng thaùi logic cuớa maỷch, coỡn goỹi laỡ mổùc ọứn õởnh
nhióựu.

3.2.3.5. Tróứ truyóửn õaỷt
Tróự truyóửn õaỷt laỡ khoaớng thồỡi gian õóứ õỏửu ra cuớa maỷch coù õaùp ổùng
õọỳi vồùi sổỷ thay õọứi mổùc logic cuớa õỏửu vaỡo.
Tróự truyóửn õaỷt laỡ tióu chuỏứn õóứ õaùnh giaù tọỳc õọỹ laỡm vióỷc cuớa maỷch.
Tọỳc õọỹ laỡm vióỷc cuớa maỷch tổồng ổùng vồùi tỏửn sọỳ maỡ maỷch vỏựn coỡn hoaỷt
õọỹng õuùng. Nhổ vỏỷy, tróự truyóửn õaỷt caỡng nhoớ caỡng tọỳt hay tọỳc õọỹ laỡm
vióỷc caỡng lồùn caỡng tọỳt.
ọỳi vồùi hỏửu hóỳt caùc vi maỷch sọỳ hióỷn nay, tróự truyóửn õaỷt laỡ rỏỳt nhoớ, cồợ
vaỡi nano giỏy (ns). Mọỹt vaỡi loaỷi maỷch logic coù thồỡi gian tróự lồùn cồợ va
ỡi
trm nano giỏy.
Khi mừc lión tióỳp nhióửu maỷch logic thỗ tróự truyóửn õaỷt cuớa toaỡn maỷch
seợ bũng tọứng caùc tróự truyóửn õaỷt cuớa mọựi tỏửng.

Chổồng 3. Caùc phỏửn tổớ logic cồ baớn Trang 61
3.3. FLIP FLOP (FF)
3.3.1. Khaùi nióỷm
ỏy laỡ maỷch dao õọỹng õa haỡi hai traỷng thaùi bóửn, õổồỹc xỏy dổỷng trón
cồ sồớ caùc cọứng logic vaỡ hoaỷt õọỹng theo mọỹt baớng traỷng thaùi cho trổồùc.
3.3.2. Phỏn loaỷi
Coù hai caùch phỏn loaỷi:
- Phỏn loaỷi theo tờn hióỷu õióửu khióứn.
- Phỏn loaỷi theo chổùc nng.
3.3.2.1. Phỏn loaỷi FF theo tờn hióỷu õióửu khióứn
Gọửm coù hai loaỷi:
- Khọng coù tờn hióỷu õióửỡu khióứn (coỡn goỹi laỡ khọng õọửng bọỹ).
- Coù tờn hióỷu õióửỡu khióứn (coỡn goỹi laỡ õọửng bọỹ).
a. FF khọng õọửng bọỹ
Daỷng 1: RSFF khọng õọửng bọỹ duỡng cọứng NOR (sồ õọử hỗnh 3.43)



Hỗnh 3.43. RSFF khọng õọửng bọỹ sổớ duỷng cọứng NOR vaỡ baớng traỷng thaùi
S R Q
0 0 Q
0
0 1

0
1 0 1
1 1 X

2
1
S
R

Q
Q
Dổỷa vaỡo baớng chỏn trở cuớa cọứng NOR, ta coù:
- S = 0, R = 1 Q = 0, họửi tióỳp vóử cọứng NOR 2 nón cọứng NOR 2
coù hai ngoợ vaỡo bũng 0
Q
= 1.
- S = 1, R = 0
Q
= 0, họửi tióỳp vóử cọứng NOR 1 nón cọứng NOR 1
coù hai ngoợ vaỡo bũng 0 Q = 1
- Giaớ sổớ ban õỏửu: S = 0, R = 1 Q = 0 vaỡ
Q
= 1.
Nóỳu tờn hióỷu ngoợ vaỡo thay õọứi thaỡnh: S = 0, R = 0 ta coù:
+ S = 0 vaỡ Q = 0
Q
= 1
+ R = 0 vaỡ
Q
= 1 Q = 0 RSFF giổợ nguyón traỷng thaùi cuợ.

Baỡi giaớng Kyợ Thuỏỷt Sọỳ Trang 62
- Giaớ sổớ ban õỏửu: S = 1, R = 0 Q = 1 vaỡ
Q
= 0
Nóỳu tờn hióỷu ngoợ vaỡo thay õọứi thaỡnh: S = 0, R = 0 ta coù:
+ R = 0 vaỡ
Q
= 0 Q = 1
+ S = 0 vaỡ Q = 1
Q
= 0 RSFF giổợ nguyón traỷng thaùi cuợ.

Daỷng 2: RSFF khọng õọửng bọỹ duỡng cọứng NAND (sồ õọử hỗnh 3.44)


S R Q
0 0 X
0 1 1
1 0 0
1 1 Q
0


2
1
Q
Q
R

S

Hỗnh 3.44. RSFF khọng õọửng bọỹ sổớ duỷng cọứng NAND vaỡ baớng traỷng thaùi

Dổỷa vaỡo baớng chỏn trở cuớa cọứng NAND:





=
=
=
0x1
1x0
y
i
i
Ta coù:
-
S = 0,
R
= 1 Q = 1 họửi tióỳp vóử cọứng NAND 2 nón cọứng NAND
2 coù hai ngoợ vaỡo bũng 1 vỏỷy
Q
= 0.
-
S = 0,
R
= 1
Q
= 1 họửi tióỳp vóử cọứng NAND 1 nón cọứng NAND

1 coù hai ngoợ vaỡo bũng 1 vỏỷy Q = 0.
-
S =
R
= 0
Q
= Q = 1 õỏy laỡ traỷng thaùi cỏỳm.
-
S =
R
= 1: Giaớ sổớ traỷng thaùi trổồùc õoù coù Q = 1,
Q
= 0 họửi tióỳp
vóử cọứng NAND 1 nón cọứng NAND 1 coù mọỹt ngoợ vaỡo bũng 0 vỏỷy
Q = 1 RSFF giổợ nguyón traỷng thaùi cuợ.
Nhổ vỏỷy goỹi laỡ FF khọng õọửng bọỹ bồới vỗ chố cỏửn mọỹt trong hai ngoợ
vaỡo S hay R thay õọứi thỗ ngoợ ra cuợng thay õọứi theo.

Vóử mỷt kờ hióỷu, caùc RSFF khọng õọửng bọỹ õổồỹc kyù hióỷu nhổ sau:

Chổồng 3. Caùc phỏửn tổớ logic cồ baớn Trang 63

b. FF õọửng bọỹ
Xeùt sồ õọử RSFF õọửng bọỹ vồùi sồ õọử maỷch, kyù hióỷu vaỡ baớng traỷng thaùi
hoaỷt õọỹng nhổ hỗnh veợ:

S R Ck

Q
X X 0 Q

0 0 1 Q
0 1 1 0
1 0 1 1
1 1 1 X
Hỗnh 3.46. RSFF õọửng bọỹ: Sồ õọử logic vaỡ kyù hióỷu
S Q

Ck


R Q
Ck
S
R
4
3
2
1
R

S

Q
Q
Hỗnh 3.45. Kyù hióỷu caùc FF khọng õọửng bọỹ
a.R,S taùc õọỹng mổùc 1 - b.R,S taùc õọỹng mổùc 0
R
QS
a) b)
R

Q
S

Trong õoù: Ck laỡ tờn hióỷu õióửu khióứn õọửng bọỹ hay tờn hióỷu õọửng họử
(Clock). Khaớo saùt hoaỷt õọỹng cuớa maỷch:
- Ck = 0: cọứng NAND 3 vaỡ 4 khoùa khọng cho dổợ lióỷu õổa vaỡo. Vỗ
cọứng NAND 3 vaỡ 4 õóửu coù ờt nhỏỳt mọỹt ngoợ vaỡo Ck = 0
S
=
R
=
1 Q = Q
0
(FF giổợ nguyón traỷng thaùi cuợ).
- Ck = 1: cọứng NAND 3 vaỡ 4 mồớ. Ngoợ ra Q seợ thay õọứi tuỡy thuọỹc
vaỡo traỷng thaùi cuớa S vaỡ R.

Baỡi giaớng Kyợ Thuỏỷt Sọỳ Trang 64
+ S = 0, R = 0 S=
R
=1 Q = Q
0
(giổợ nguyón traỷng thaùi cuợ).
+ S = 0, R = 1
S= 1,
R
= 0 Q = 0
+ S = 1, R = 0
S= 0,
R

= 1 Q = 1
+ S = R = 1
S=
R
= 0 Q = X (traỷng thaùi cỏỳm).
Trong trổồỡng hồỹp naỡy Ck taùc õọỹng mổùc 1. Trong trổồỡng hồỹp Ck taùc
õọỹng mổùc 0 thỗ ta mừc thóm cọứng õaớo nhổ sau (hỗnh 3.47):
S
R
Q
Hỗnh 3.47
S Q

Ck

R Q
1
2
Q
Ck
S
R
4
3

Nhổ vỏỷy, tuỡy thuọỹc vaỡo mổùc tờch cổỷc cuớa tờn hióỷu õọửng bọỹ Ck, chuùng
ta coù caùc loaỷi tờn hióỷu õióửu khióứn:
- Ck õióửu khióứn theo mổùc 1.
- Ck õióửu khióứn theo mổùc 0.
- Ck õióửu khióứn theo sổồỡn lón (sổồỡn trổồùc).

- Ck õióửu khióứn theo sổồỡn xuọỳng (sổồỡn sau).
a.Mổùc 1 b.Mổùc 0 c.Sổồỡn lón d.Sổồỡn xuọỳng
Hỗnh 3.48. Caùc tờn hióỷu õióửu khióứn Ck khaùc nhau

Xeùt FF coù Ck õióửu khióứn theo sổồỡn lón (sổồỡn trổồùc):
Sổồỡn lón vaỡ mổùc logic 1 coù mọỳi quan hóỷ vồùi nhau, vỗ vỏỷy maỷch taỷo
sổồỡn lón laỡ maỷch caới tióỳn cuớa maỷch taùc õọỹng theo mổùc logic 1.
Sổồỡn lón thổỷc chỏỳt laỡ mọỹt xung dổồng coù thồỡi gian tọửn taỷi rỏỳt ngừn.
óứ caới tióỳn caùc FF taùc õọỹng theo mổùc logic 1 thaỡnh FF taùc õọỹng theo
sổồỡn lón ta mừc vaỡo trổồùc FF õoù mọỹt maỷch taỷo sổồỡn lón nhổ hỗnh 3.49.
Chỉång 3. Cạc pháưn tỉí logic cå bn Trang 65
ÅÍ mảch tảo sỉåìn ngỉåìi ta låüi dủng thåìi gian trãù ca tên hiãûu khi âi
qua pháưn tỉí logic. Âäúi våïi mảch tảo sỉåìn ngỉåìi ta låüi dủng thåìi gian
trãù ca tên hiãûu khi âi qua cäøng NOT.
Ck
S
R
Mảch
tảo sỉåìn
Ck
t

0
t

Xung sau khi qua
mảch tảo sỉåìn lãn
0
Hçnh 3.49. Så âäư khäúi FF tạc âäüng theo sỉåìn v dảng sọng
Xẹt så âäư mảch tảo sỉåìn lãn v dảng sọng nhỉ hçnh 3.50 : Mảch tảo

sỉåìn lãn gäưm mäüt cäøng AND 2 ng vo v mäüt cäøng NOT. Tên hiãûu
x
1
tỉì cäøng NOT âỉåüc âỉa âãún cäøng AND cng våïi tên hiãûu x
2
âi trỉûc
tiãúp (x
2
= Ck). Do tênh cháút trãù ca tên hiãûu Ck khi âi qua cäøng NOT
nãn x
1
bë trãù mäüt khong thåìi gian, vç váûy tên hiãûu ng ra ca cäøng
AND cọ dảng mäüt xung dỉång ráút hẻp våïi thåìi gian täưn tải chênh bàòng
thåìi gian trãù (trãù truưn âảt) ca cäøng NOT. Xung dỉång hẻp ny âỉåüc
âỉa âãún ng vo âäưng bäü ca FF âiãưu khiãøn theo mỉïc logic 1. Tải cạc
thåìi âiãøm cọ sỉåìn lãn ca tên hiãûu xung nhëp Ck s xút hiãûn mäüt xung
dỉång tạc âäüng vo ng vo âäưng bäü ca FF âiãưu khiãøn ng ra Q thay
âäøi trảng thại theo cạc ng vo. Så âäư mảch FF cọ tên hiãûu Ck âiãưu
khiãøn theo sỉåìn lãn nhỉ hçnh 3.51.
Hçnh 3.50
S

Ck
R
Ck

x
2
x
1

y
t

y
0
t

x
1
0
t

x
2
0
Ck
0
t

Baỡi giaớng Kyợ Thuỏỷt Sọỳ Trang 66
Xeùt FF coù Ck õióửu khióứn theo sổồỡn xuọỳng (sổồỡn sau):
Maỷch taỷo sổồỡn xuọỳng laỡ maỷch caới tióỳn taùc õọỹng mổùc logic 0. Sồ õọử
maỷch vaỡ daỷng soùng nhổ sau (Hỗnh 3.52):
S
R
Q

Q

1

2
C
k
t

b)
0
t

x
2
x
1
0
t

0
y
0
t

Ck
x
2
x
1
y
C

y

S
R
4
3
a)
Hỗnh 3.52. Maỷch taỷo sổồỡn xuọỳng
a. Sồ õọử maỷch
b. Daỷng soùng
Hỗnh 3.51. FF coù tờn hióỷu Ck õióửu khióứn theo sổồỡn lón

Trón hỗnh 3.53 laỡ kyù hióỷu trón sồ õọử maỷch vaỡ sồ õọử thổỷc hióỷn Flip-
Flop taùc õọỹng theo sổồỡn xuọỳng.

S
R

Q
3
4
R
S
y

Ck
a)
b)
S Q

Ck
R

Q
Q
2
1
Hỗnh 3.53
a. Sồ õọử maỷch thổỷc hióỷn.
b. Kyù hióỷu trón sồ õọử.


Chổồng 3. Caùc phỏửn tổớ logic cồ baớn Trang 67
Yẽ nghộa cuớa tờn hióỷu õọửng bọỹ Ck:
ọỳi vồùi caùc FF õọửng bọỹ, caùc ngoợ ra chố thay õọứi traỷng thaùi theo ngoợ
vaỡo DATA khi xung Ck tọửn taỷi mổùc 1 (õọỳi vồùi FF taùc õọỹng mổùc 1),
hoỷc xung Ck tọửn taỷi mổùc 0 (õọỳi vồùi FF taùc õọỹng mổùc 0), hoỷc xung
Ck ồớ sổồỡn lón (õọỳi vồùi FF taùc õọỹng sổồỡn lón), xung Ck ồớ sổồỡn xuọỳng
(õọỳi vồùi FF taùc õọỹng sổồỡn xuọỳng), coỡn tỏỳt caớ caùc trổồỡng hồỹp khaùc cuớa
Ck thỗ ngoợ ra khọng thay õọứi traỷng thaùi theo caùc ngoợ vaỡo mỷc duỡ luùc
õoù caùc ngoợ vaỡo coù thay õọứi traỷng thaùi.
Phổồng phaùp õióửu khióứn theo kióứu chuớ tồù (Master - Slaver):
ọỳi vồùi phổồng phaùp naỡy khi xung Ck tọửn taỷ
i mổùc logic 1 dổợ lióỷu seợ
õổồỹc nhỏỷp vaỡo FF, coỡn khi Ck tọửn taỷi mổùc logic 0 thỗ dổợ lióỷu chổùa
trong FF õổồỹc xuỏỳt ra ngoaỡi.
Vóử mỷt cỏỳu taỷo bón trong gọửm 2 FF: mọỹt FF thổỷc hióỷn chổùc nng
chuớ (Master) vaỡ mọỹt FF thổỷc hióỷn chổùc nng tồù (Slaver).
Hoaỷt õọỹng cuớa FF õióửu khióứn theo kióứu chuớ/tồù: (hỗnh 3.54)
+ Ck = 1: FF2 mồớ, dổợ lióỷu õổồỹc nhỏỷp vaỡo FF2. Qua cọứng õaớo Ck
= 0 FF1 khoùa nón giổợ nguyón traỷng thaùi cuợ trổồùc õoù.
+ Ck = 0: FF2 khoùa nón giổợ nguyón traỷng thaùi cuợ trổồùc õoù. Qua
cọứng õaớo Ck = 1 FF1 mồớ, dổợ lióỷu õổồỹc xuỏỳt ra ngoaỡi.

Chuù yù: Tờn hióỷu Ck coù thóứ õổồỹc taỷo ra tổỡ maỷch dao õọỹng õa haỡi khọng
traỷng thaù
i bóửn.

R
S
Ck
Q

1
2
Q
3
4
5
6
7
8
FF
2
FF
1
Hỗnh 3.54. ióửu khióứn theo kióứu chuớ/t
ồ
ù

Baỡi giaớng Kyợ Thuỏỷt Sọỳ Trang 68
3.3.2.2. Phỏn loaỷi FF theo chổùc nng
a. RSFF
où laỡ FF coù caùc ngoợ vaỡo vaỡ ngoợ ra kyù hióỷu

nhổ hỗnh veợ.
S Q

Ck
R
Q
Trong õoù:
- S, R : caùc ngoợ vaỡo dổợ lióỷu.
- Q,
Q
: caùc ngoợ ra.
Hỗnh 3.55. Kyù hióỷu RSFF
- Ck : tờn hióỷu xung õọửng bọ
ỹ Goỹi S
n
vaỡ R
n
laỡ traỷng thaùi cuớa ngoợ vaỡo DATA ồớ xung Ck thổù n.
Goỹi Q
n
, Q
n+1
laỡ traỷng thaùi cuớa ngoợ ra Q ồớ xung Ck thổù n vaỡ thổù
(n+1).
Luùc õoù ta coù baớng traỷng thaùi mọ taớ hoaỷt õọỹng cuớa RSFF:

S
n
R
n

Q
n+1
0 0 Q
n
0 1 0
1 0 1
1 1 X

Chuùng ta lổu yù rũng traỷng thaùi khi caớ 2 ngoợ vaỡo S = R = 1 luùc õoù caớ
2 ngoợ ra coù cuỡng mổùc logic, õỏy laỡ traỷng thaùi cỏỳm cuớa RSFF (thổồỡng
õổồỹc kyù hióỷu X).

Tióỳp theo chuùng ta seợ õi xỏy dổỷng baớng õỏửu vaỡo kờch cuớa RSFF.
Baớng õỏửu vaỡo kờch gọửm 2 phỏửn, phỏửn bón traùi lióỷt kó ra caùc yóu cỏửu
cỏửn chuyóứn õọứi cuớa FF, vaỡ phỏửn bón phaới laỡ caùc õióửu kióỷn tờn hióỷu õỏửu
vaỡo kờch cỏửn õaớm baớo õóứ õaỷt õổồỹc caùc sổỷ chuyóứn õọứi ỏỳy. Nóỳu caùc õióửu
kióỷn õỏửu vaỡo õổồỹc õaớm baớo thỗ FF seợ chuyóứn õọứi theo õuùng yóu cỏửu.
Thổỷc chỏỳt baớng õỏửu vaỡo kờch cuớa FF laỡ sổỷ khai trióứn baớng traỷng thaùi
cuớa FF.

Ta vióỳt laỷi baớng traỷng thaùi cuớa RSFF ồớ daỷng khai trióứn nhổ sau:



Chổồng 3. Caùc phỏửn tổớ logic cồ baớn Trang 69
S
n
R
n
Q

n
Q
n+1
0 0 0 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 1 0
1 0 0 1
1 0 1 1
1 1 0 X
1 1 1 X

Trong baớng naỡy, tờn hióỷu ngoợ ra ồớ traỷng thaùi tióỳp theo (Q
n+1
) seợ phuỷ
thuọỹc vaỡo tờn hióỷu caùc ngoợ vaỡo data (S, R) vaỡ tờn hióỷu ngoợ ồớ ra traỷng
thaùi hióỷn taỷi (Q
n
).
Tổỡ baớng khai trióứn trón ta xỏy dổỷng õổồỹc baớng õỏửu vaỡo kờch cho
RSFF:

Q
n
Q
n+1
S
n
R
n

0 0 0 X
0 1 1 0
1 0 0 1
1 1 X 0

Cuợùng tổỡ baớng traỷng thaùi khai trióứn ta coù thóứ tỗm õổồỹc phổồng trỗnh
logic cuớa RSFF bũng caùch lỏỷp sồ õọử Karnaugh nhổ sau:


00 01 11 10
0 0 0 X 1
1 1 0 X 1
S
n
R
n
Q
n
Q
n+1

Tổỡ baớng Karnaugh naỡy ta coù phổồng trỗnh logic cuớa RSFF:
n
Q
n
R
n
S
1
n

Q +=
+

Vỗ õióửu kióỷn cuớa RSFF laỡ S.R=
0 nón ta coù phổồng trỗnh logic cuớa
RSFF õổồỹc vióỳt õỏửy õuớ nhổ sau:
Baỡi giaớng Kyợ Thuỏỷt Sọỳ Trang 70
n
Q
n
R
n
S
1
n
Q +=
+

SR=0

Daỷng soùng minh hoỹa hoaỷt õọỹng cuớa RSFF trón hỗnh 3.56:
Ck
t
t

S
t
R
0
0

0
1
2
3
4 5
Q
0
t

Hỗnh 3.56. ọử thở thồỡi gian daỷng soùng RSFF

b. TFF
où laỡ FF coù ngoợ vaỡo vaỡ ngoợ ra kyù hióỷu vaỡ baớng traỷng thaùi hoaỷt õọỹng
nhổ hỗnh veợ (hỗnh 3.57):
T Q

Ck
Q
Q
n+1
T
n
0
1
Q
n
Q
n
Hỗnh 3.57. Kyù hióỷu TFF vaỡ baớng traỷng thaùi hoaỷt õọỹng
Trong õoù:

- T: ngoợ vaỡo dổợ lióỷu
- Q,
Q
: caùc ngoợ ra
- Ck: tờn hióỷu xung õọửng bọỹ.
Goỹi T
n
laỡ traỷng thaùi cuớa ngoợ vaỡo DATA T ồớ xung Ck thổù n.
Goỹi Q
n
, Q
n+1
laỡ traỷng thaùi cuớa ngoợ ra ồớ xung Ck thổù n vaỡ (n+1).
Chỉång 3. Cạc pháưn tỉí logic cå bn Trang 71
Lục âọ ta cọ bng trảng thại hoảt âäüng khai triãøn ca TFF. Tỉì bng
trảng thại ny ta cọ nháûn xẹt:
+ Khi T=0: mäùi khi cọ xung Ck tạc âäüng ng ra Q duy trç trảng
thại c trỉåïc âọ.
+ Khi T=1: mäùi khi cọ xung Ck tạc âäüng ng ra Q âo trảng thại.


T
n
Q
n
Q
n+1
0
0
1

1
0
1
0
1
0
1
1
0

Tỉì bng trảng thại khai triãøn ca TFF ta tçm âỉåüc bng âáưu vo kêch
ca TFF nhỉ sau:

Q
n
Q
n+1
T
n
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1

0

Phỉång trçnh logic ca TFF:
Q
n+1
=
nnnn
Q.T.QT +
(dảng chênh tàõc 1)
Hồûc:
)QT)(Q(TQ
nnnn1n
++=
+
(dảng chênh tàõc 2).

⇒
n
n
1
n
QTQ ⊗=
+

(Ta cng cọ thãø láûp bng trảng thại räưi dng så âäư Karnaugh âãø tçm
phỉång trinh logic ca TFF).

Trãn hçnh 3.58 minh ha âäư thë thåìi gian dảng sọng ca TFF.
- Tên hiãûu ra Q âáưu tiãn ln ln åí mỉïc logic 0
- Tên hiãûu Ck(1) âiãưu khiãøn theo sỉåìn xúng nhçn tên hiãûu T dỉåïi

mỉïc logic 1. Theo bng trảng thại : T
0
= 1 v Q
0
= 0 ⇒ Q
1
=
0
Q
= 1.
Baỡi giaớng Kyợ Thuỏỷt Sọỳ Trang 72
- Tờn hióỷu Ck(2) õióửu khióứn theo sổồỡn xuọỳng nhỗn tờn hióỷu T dổồùi
mổùc logic 0. Theo baớng traỷng thaùi : T
1
= 0 vaỡ Q
1
= 1 Q
2
= Q
1
= 1
(Giổợ nguyón traỷng thaùi trổồùc õoù).
- Tờn hióỷu Ck(3) õióửu khióứn theo sổồỡn xuọỳng nhỗn tờn hióỷu T dổồùi
mổùc logic 1. Theo baớng traỷng thaùi: T
2
= 1 vaỡ Q
2
= 1 Q
3
=

2
Q
= 0.
Ck
1
t
t
T
t
Q
23
0
0
0
Hỗnh 3.58

Trổồỡng hồỹp ngoợ vaỡo T luọn luọn bũng 1 (luọn ồớ mổùc logic 1):

Ck
0
t

0
t

T
0
Q
t

1
2
3 4 5









Hỗnh 3.59. Daỷng soùng ngoợ ra khi T=1

Khi T=1 thỗ daỷng soùng ngoợ ra Q õổồỹc cho trón hỗnh veợ. Ta coù nhỏỷn
xeùt rũng chu kyỡ cuớa ngoợ ra Q bũng 2 lỏửn chu kyỡ tờn hióỷu xung Ck nón
tỏửn sọỳ cuớa ngoợ ra laỡ:
2
f
f
CK
Q
=

Vỏỷy, khi T=1 thỗ TFF giổợ vai troỡ maỷch chia tỏửn sọỳ xung vaỡo Ck.
Chổồng 3. Caùc phỏửn tổớ logic cồ baớn Trang 73
Tọứng quaùt: Gheùp nọỳi tióỳp n TFF vồùi nhau sao cho ngoợ ra cuớa TFF
trổồùc seợ nọỳi vồùi ngoợ vaỡo cuớa TFF õổùng sau (Ck
i +1
nọỳi vồùi Q

i
) vaỡ luùc
bỏy giồỡ tỏỳt caớ caùc ngoợ vaỡo DATA T ồớ tỏỳt caớ caùc TFF õóửu giổợ mổùc
logic 1, luùc õoù tỏửn sọỳ tờn hióỷu ngoợ ra seợ laỡ:
n
CK
Q
2
f
f
n
=

vồùi Q
n
laỡ tờn hióỷu ngoợ ra cuớa TFF thổù n.
c. DFF
où laỡ FF coù ngoợ vaỡo vaỡ ngoợ ra kyù hióỷu nhổ hỗnh veợ:
Trong õoù: D laỡ ngoợ vaỡo dổợ lióỷu.
D
Q

Ck

Q
Q
: caùc ngoợ ra.
Q,
Ck: tờn hióỷu xung õọửng bọỹ.

Hỗnh 3.60. Kyù hióỷu DFF

Goỹi D
n
laỡ traỷng thaùi cuớa ngoợ vaỡo DATA D ồớ xung Ck thổù n.
Goỹi Q
n
, Q
n+1
laỡ traỷng thaùi cuớa ngoợ ra ồớ xung Ck thổù n vaỡ (n+1).
Luùc õoù ta coù baớng traỷng thaùi cuớa DFF nhổ sau:
Baớng traỷng thaùi:
Q
n+1
D
0
1
0
1

Khai trióứn baớng naỡy õóứ tỗm baớng õỏửu vaỡo kờch cuớa DFF, ta coù:

D
n
Q
n
Q
n+1
0

0
1
1
0
1
0
1
0
0
1
1

Baớng õỏửu vaỡo kờch cuớa DFF:

Baỡi giaớng Kyợ Thuỏỷt Sọỳ Trang 74
Q
n
Q
n+1
D
n
0
0
1
1
0
1
0
1
0

1
0
1

Phổồng trỗnh logic cuớa DFF:
Q
n+1
= D
n

Trón hỗnh 3.61 laỡ õọử thở thồỡi gian daỷng soùng cuớa DFF:
Ck
t

t

D
1
2
3 4 5
0
0
Q
t

Hỗnh 3.61. ọử thở thồỡi gian daỷng soùng cuớa DFF

Giaới thờch daỷng soùng cuớa tờn hióỷu trón hỗnh 3.61:
- Tờn hióỷu ra Q õỏửu tión luọn luọn ồớ mổùc logic 0, Q
0

= 0
- Tờn hióỷu Ck(1) õióửu khióứn theo sổồỡn xuọỳng nhỗn tờn hióỷu D dổồùi
mổùc logic 1. Theo baớng traỷng thaùi ta coù: D
0
= 1 Q
1
= 1
- Tờn hióỷu Ck(2) õióửu khióứn theo sổồỡn xuọỳng nhỗn tờn hióỷu D dổồùi
mổùc logic 0. Theo baớng traỷng thaùi ta coù :D
1
= 0 Q
2
= 0
v v
D Q

Ck

Q
Hỗnh 3.62.

DFF õoùng vai troỡ maỷch chia tỏửn sọỳ:
Trón hỗnh 3.62 laỡ sồ õọử maỷch DFF thổỷc hióỷn
chổùc nng chia tỏửn sọỳ. maỷch naỡy ngoợ ra
Q

õổồỹc nọỳi ngổồỹc trồớ vóử ngoợ vaỡo D.
- Tờn hióỷu ra Q
0
õỏửu tión luọn ồớ mổùc logic 0:

Q
0
= 0
0
Q
= D
1
= 1
Chổồng 3. Caùc phỏửn tổớ logic cồ baớn Trang 75
- Tờn hióỷu Ck(1) õióửu khióứn theo sổồỡn xuọỳng nhỗn tờn hióỷu D
1
dổồùi
mổùc logic 1. D
1
= 1 Q
1
= 1
1
Q
= D
2
= 0.
- Tờn hióỷu Ck(2) õióửu khióứn theo sổồỡn xuọỳng nhỗn tờn hióỷu D
2
dổồùi
mổùc logic 0. D
2
= 0 Q
2
= 0

2
Q
= D
3
= 1.
- Tờn hióỷu Ck(3) õióửu khióứn theo sổồỡn xuọỳng nhỗn tờn hióỷu D
3
dổồùi
mổùc logic 1. D
3
= 1 Q
3
= 1
3
Q
= D
4
= 0.
- Tờn hióỷu Ck(4) õióửu khióứn theo sổồỡn xuọỳng nhỗn tờn hióỷu D
4
dổồùi
mổùc logic 0. Q
4
= 0 v v
Ck
t

t

Hỗnh 3.63. ọử thở thồỡi gian daỷng soùng maỷch hỗnh 3.62

t

Q
0
0
0
1
2
3 4 5
D

Nhỏỷn xeùt vóử tỏửn sọỳ ngoợ ra:
2
f
f
CK
Q
=
DFF giổợ vai troỡ nhổ maỷch chia tỏửn sọỳ.

D Q

Ck

E
D
0
O
0
D Q

Ck

D
1
O
1
ặẽng duỷng cuớa DFF:
- Duỡng DFF õóứ chia tỏửn sọỳ.
- Duỡng DFF õóứ lổu trổợ dổợ lióỷu õóứ chóỳ
taỷo caùc bọỹ nhồù vaỡ thanh ghi.
- Duỡng DFF õóứ chọỳt dổợ lióỷu.

Trón hỗnh 3.64 laỡ sồ õọử maỷch ổùng
duỷng DFF õóứ chọỳt dổợ lióỷu. Hoaỷt õọỹng
cuớa maỷch nhổ sau:
Hỗnh 3.64. Chọỳt dổợ lióỷu duỡng DFF
+ E=1: O
0
= D
0
, O
1
= D
1
nón tờn hióỷu õổồỹc õổa õóỳn caùc FF.
+ E=0: O
0
= D
0

, O
1
= D
1
chọỳt dổợ lióỷu trồớ laỷi.