[Điện Tử] Hệ Thống Đếm Cơ Số, Đại Số Boole phần 9 pdf

Baỡi giaớng Kyợ Thuỏỷt Sọỳ Trang 130
Xung vaỡo Traỷng thaùi hióỷn taỷi Traỷng thaùi kóỳ tióỳp
Ck Q
2
Q
1
Q
2
Q
1
1
2
3
4
0
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
0
1
0
1
0

Giaớn õọử thồỡi gian cuớa maỷch hỗnh 5.3b:
Q
2
Q
1
Ck
1
1
1
1
0 0
0 0
1
0
1
1 0 1 0 0
734
5
2
1
8
Hỗnh 5.4b. Giaớn õọử thồỡi gian maỷch hỗnh 5.3b

Baớng traỷng thaùi hoaỷt õọỹng cuớa maỷch hỗnh 5.3b :

Xung vaỡo Traỷng thaùi hióỷn taỷi Traỷng thaùi kóỳ tióỳp
Ck Q
2
Q
1

Q
2
Q
1
1
2
3
4
1
1
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
1
0
1

c. óỳm lón/xuọỳng:
Goỹi X laỡ tờn hióỷu õióửu khióứn chióửu õóỳm, ta quy ổồùc:
+ Nóỳu X = 0 thỗ maỷch õóỳm lón.
+ Nóỳu X = 1 thỗ õóỳm xuọỳng.

Ta xeùt 2 trổồỡng hồỹp cuớa tờn hióỷu Ck:
- Xeùt tờn hióỷu Ck taùc õọỹng sổồỡn xuọỳng:
Luùc õoù ta coù phổồng trỗnh logic:
iii1i
QXQX.QXCk =+=
+

Chỉång 5. Hãû tưn tỉû Trang 131
- Xẹt tên hiãûu Ck tạc âäüng sỉåìn lãn:
Lục âọ ta cọ phỉång trçnh logic:
ii
i
1i
Q
X
X.QQ.
X
C
k
⊕=+=
+


d. Âãúm modulo M:
Âáy l bäü âãúm näúi tiãúp, theo m BCD 8421, cọ dung lỉåüng âãúm
khạc 2
n
.
Vê dủ: Xẹt mảch âãúm 5, âãúm lãn, âãúm näúi tiãúp.
Säú lỉåüng TFF cáưn dng: Vç 2

2
= 4 < 5 < 8 = 2
3
⇒ dng 3 TFF.
Váûy bäü âãúm ny s cọ 3 âáưu ra (chụ : Säú lỉåüng FF tỉång ỉïng våïi
säú âáưu ra).
Bng trảng thại hoảt âäüng ca mảch:

Xung vo Trảng thại hiãûn tảiTrảng thại kãú tiãúp
Ck Q
3
Q
2
Q
1
Q
3
Q
2
Q
1
1
2
3
4
5
0
0
0
0

1
0
0
1
1
0
0
1
0
1
0
0
0
0
1
1/0
0
1
1
0
0
1
0
1
0
1/0

Nãúu dng 3 FF thç mảch cọ thãø âãúm âỉåüc 8 trảng thại phán biãût (000
→ 111 tỉång ỉïng 0→7). Do âọ, âãø sỉí dủng mảch ny thỉûc hiãûn âãúm
5, âãúm lãn, thç sau xung Ck thỉï 5 ta tçm cạch âỉa täø håüp 101 vãư 000 cọ

nghéa l mảch thỉûc hiãûn viãûc âãúm lải tỉì täø håüp ban âáưu. Nhỉ váûy, bäü
âãúm s âãúm tỉì 000 → 100 v quay vãư 000 tråí lải, nọi cạch khạc ta â
âãúm âỉåüc 5 trảng thại phán biãût.
Âãø xọa bäü âãúm vãư 000 ta phán têch: Do täø håüp 101 cọ 2 ng ra Q
1
,
Q
3
âäưng thåìi bàòng 1 (khạc våïi cạc täø håüp trỉåïc âọ) → âáy chênh l
dáúu hiãûu nháûn biãút âãø âiãưu khiãøn xọa bäü âãúm. Vç váûy âãø xọa bäü âãúm
vãư 000:
- Âäúi våïi FF cọ ng vo Clr tạc âäüng mỉïc 0 thç ta dng cäøng
NAND 2 ng vo.
Bi ging K Thût Säú Trang 132
- Âäúi våïi FF cọ ng vo Clr tạc âäüng mỉïc 1 thç ta dng cäøng
AND cọ 2 ng vo.
Nhỉ váûy så âäư mảch âãúm 5 l så âäư ci tiãún tỉì mảch âãúm 8 bàòng
cạch màõc thãm pháưn tỉí cäøng NAND (hồûc cäøng AND) cọ hai ng vo
(ty thüc vo chán Clr tạc âäüng mỉïc logic 0 hay mỉïc logic 1) âỉåüc
näúi âãún ng ra Q
1
v Q
3
, v ng ra ca cäøng NAND (hồûc AND) s
âỉåüc näúi âãún ng vo Clr ca bäü âãúm (cng chênh l ng vo Clr ca
cạc FF).
Trong trỉåìng håüp Clr tạc âäüng mỉïc tháúp så âäư mảch thỉûc hiãûn âãúm
5 nhỉ trãn hçnh 5.5 :
T
Ck

1
T
Ck
2
Cl
r
C
k
1
Q
2
Q
1
1
T
Ck
3
Q
3
1
Hçnh 5.5. Mảch âãúm 5, âãúm lãn

Gin âäư thåìi gian ca mảch:
Ck
1
2
3
4
578
6

9
10
Q
1
Q
2
1
11
1
0
0
0
0
0 0
00
0
1
1
1 1
0 0
0 0
0
0
0
0
0
0
0
1
1

Q
3
Hçnh 5.6. Gin âäư th
å
ìi gian mảch âãúm 5, âãúm lãn.
Chụ :
Do trảng thại ca ng ra l khäng biãút trỉåïc nãn âãø mảch cọ thãø âãúm
tỉì trảng thại ban âáưu l 000 ta phi dng thãm mảch xọa tỉû âäüng ban
âáưu âãø xọa bäü âãúm vãư 0 (cn gi l mảch RESET ban âáưu). Phỉång
phạp thỉûc hiãûn l dng hai pháưn tỉí thủ âäüng R v C.
Chỉång 5. Hãû tưn tỉû Trang 133
Y
1
C1
R1
Y
VCC
1
Hçnh 5.7. Mảch
Reset mỉïc 0
Trãn hçnh 5.7 l mảch Reset mỉïc 0 (tạc âäüng mỉïc 0). Mảch hoảt
âäüng nhỉ sau: Do tênh cháút âiãûn ạp trãn tủ C khäng âäüt biãún âỉåüc nãn
ban âáưu måïi cáúp ngưn Vcc thç V
C
= 0 ⇒ ng ra
Clr = 0 v mảch cọ tạc âäüng Reset xọa bäü âãúm, sau
âọ tủ C âỉåüc nảp âiãûn tỉì ngưn qua âiãûn tråí R våïi
thåìi hàòng nảp l
τ = RC nãn âiãûn ạp trãn tủ tàng
dáưn, cho âãún khi tủ C nảp âáưy thç âiãûn ạp trãn tủ

xáúp xè bàòng Vcc ⇒ ng ra Clr = 1, mảch khäng
cn tạc dủng reset.
Chụ khi thiãút kãú: Våïi mäüt FF, ta biãút âỉåüc thåìi gian xọa (cọ
trong Datasheet do nh sn xút cung cáúp), do âọ ta phi tênh toạn sao
cho thåìi gian tủ C nảp âiãûn tỉì giạ trë ban âáưu âãún giạ trë âiãûn ạp
ngỉåỵng phi låïn hån thåìi gian xọa cho phẹp thç måïi âm bo xọa âỉåüc
cạc FF.
Mảch cho phẹp xọa bäü âãúm tỉû âäüng (H 5.8) v bàòng tay (H 5.9):
T
Ck
1
T
Ck
2
Q
2
Q
1
1
1
C
k

Clr
T
Ck
3

1
Y

1
R1
C1
Y
VCC
1
Hçnh 5.8. Mảch cho phẹp xọa bäü âãúm tỉû däüng
Q
3

T
Ck
1
T
Ck
2
Q
2
Q
1
1
1
Ck
Clr
T
Ck
3
Q
3

1
Y
1
R1
C1
Y
VCC
1
Y
1







Hçnh 5.9. Mảch cho phẹp xọa bäü âãúm tỉû däüng v bàòng tay

Bi ging K Thût Säú Trang 134
Ỉu âiãøm ca bäü âãúm näúi tiãúp: Âån gin, dãù thiãút kãú.
Nhỉåüc âiãøm: Våïi dung lỉåüng âãúm låïn, säú lỉåüng FF sỉí dủng cng
nhiãưu thç thåìi gian trãù têch ly khạ låïn. Nãúu thåìi gian trãù têch ly låïn
hån mäüt chu k tên hiãûu xung kêch thç lục báúy giåì kãút qu âãúm s sai.
Do âọ, âãø khàõc phủc nhỉåüc âiãøm ny, ngỉåìi ta sỉí dủng bäü âãúm song
song.

5.2.3. Bäü âãúm song song
5.2.3.1. Khại niãûm
Bäü âãúm song song l bäü âãúm trong âọ cạc FF màõc song song våïi

nhau v cạc ng ra s thay âäøi trảng thại dỉåïi sỉû âiãưu khiãøn ca tên
hiãûu Ck. Chênh vç váûy m ngỉåìi ta cn gi bäü âãúm song song l bäü
âãúm âäưng bäü.
Mảch âãúm song song âỉåüc sỉí dủng våïi báút k FF loải no v cọ thãø
âãúm theo qui lût báút k cho trỉåïc. Vç váûy, âãø thiãút kãú bäü âãúm âäưng bäü
(song song) ngỉåìi ta dỉûa vo cạc bng âáưu vo kêch ca FF.
5.2.3.2. Mảch thỉûc hiãûn
Âäúi våïi bäü âãúm song song d âãúm lãn hay âãúm xúng, hồûc l âãúm
Modulo M (âãúm lãn/âãúm xúng) âãưu cọ cạ
ch thiãút kãú chung v khäng
phủ thüc vo tên hiãûu Ck tạc âäüng sỉåìn lãn, sỉåìn xúng, mỉïc 0 hay
mỉïc 1.
Cạc bỉåïc thỉûc hiãûn :
- Tỉì u cáưu thỉûc tãú xáy dỉûng bng trảng thại hoảt âäüng ca
mảch.
- Dỉûa vo bng âáưu vo kêch ca FF tỉång ỉïng âãø xáy dỉûng cạc
bng hm giạ trë ca cạc ng vo dỉỵ liãûu (DATA) theo ng ra.
- Dng cạc phỉång phạp täúi thiãøu âãø täúi thiãøu họa cạc hm logic
trãn.
- Thnh láûp så âäư logic.

Vê dủ: Thiãút kãú mảch âãúm âäưng bäü, âãúm 5, âãúm lãn theo m BCD
8421 dng JKFF.
Chổồng 5. Hóỷ tuỏửn tổỷ Trang 135
Trổồùc hóỳt xaùc õởnh sọỳ JKFF cỏửn duỡng: Vỗ 2
2
= 4 < 5 < 8 = 2
3

duỡng 3 JKFF coù 3 ngoợ ra Q

1
, Q
2
, Q
3
.
Ta coù baớng traỷng thaùi mọ taớ hoaỷt õọỹng cuớa maỷch nhổ sau:

Xung vaỡo Traỷng thaùi hióỷn taỷiTraỷng thaùi kóỳ tióỳp
Ck Q
3
Q
2
Q
1
Q
3
Q
2
Q
1
1 0 0 0 0 0 1
2 0 0 1 0 1 0
3 0 1 0 0 1 1
4 0 1 1 1 0 0
5 1 0 0 0 0 0

chổồng 3 chuùng ta õaợ xỏy dổỷng õổồỹc baớng õỏửu vaỡo kờch cho caùc
FF vaỡ õaợ coù õổồỹc baớng õỏửu vaỡo kờch tọứng hồỹp nhổ sau:

Q
n
Q
n+1
S
n
R
n
J
n
K
n
T
n
D
n
0 0 0 X 0 X 0 0
0 1 1 0 1 X 1 1
1 0 0 1 X 1 1 0
1 1 X 0 X 0 0 1

Tổỡ õoù ta suy ra baớng haỡm giaù trở cuớa caùc ngoợ vaỡo data theo caùc ngoợ
ra nhổ sau :

Xung
Traỷng thaùi hióỷn taỷi Traỷng thaùi kóỳ tióỳp


vaỡo
Q

3
Q
2
Q
1
Q
3
Q
2
Q
1
J
3
K
3
J
2
K
2
J
1
K
1
1 0 0 0 0 0 1 0 X 0 X 1 X
2 0 0 1 0 1 0 0 X 1 X X 1
3 0 1 0 0 1 1 0 X X 0 1 X
4 0 1 1 1 0 0 1 X X 1 X 1
5 1 0 0 0 0 0 X 1 0 X 0 X

Baỡi giaớng Kyợ Thuỏỷt Sọỳ Trang 136
Lỏỷp baớng Karnaugh õóứ tọỳi thióứu hoùa ta õổồỹc:

x x 11
xx x
x
K
1
Q
3
Q
2
Q
1
1
0
1
1
00
J
1
x x x x
1 1 0
x
Q
3
Q
2
Q
1

1
0
1
1
00
K
1
= 1 = Q
1
J
1
= Q
1
x x 1x
x0 0
x
K
2
Q
3
Q
2
Q
1
1
0
1
100
J
2

1 x x x
0 x 0
x
Q
3
Q
2
Q
1
1
0
1
100
K
2
= Q
1
J
2
= Q
1
x x 1x
0
x
x0
K
3
Q
3
Q

2
Q
1
1
0
1
100
0 1 x x
X
x
0 0
J
3
Q
3
Q
2
Q
1
1
0
1
100
K
3
= 1 = Q
3
J
2
= Q

1
Q
2

Lổu yù: Khi thióỳt kóỳ tờnh toaùn ta duỡng caùc phổồng phaùp tọỳi thióứu õóứ
õổa vóử phổồng trỗnh logic tọỳi giaớn. Nhổng trong thổỷc tóỳ thỗ õọi luùc
khọng phaới nhổ vỏỷy. Vờ duỷ: K
3
= 1, K
3
= Q
3
hay K
3
=
2
Q õóửu õuùng,
nhổng khi lừp raùp thổỷc tóỳ ta choỹn K
3
=
2
Q õóứ traùnh dỏy nọỳi daỡi gỏy
nhióựu cho maỷch.


Sồ õọử logic: Hỗnh 5.10
Chổồng 5. Hóỷ tuỏửn tổỷ Trang 137
Ck
1
Q

1
1
Q
J
1
K
1
Ck
2
Q
2
2
Q
J
2
K
2
Ck
3
Q
3
3
Q
J
3
K
3
3
Q
Clr

C
k
Q
1
Q
2
Q
3
Hỗnh 5.10. Sồ õọử maỷch õóỳm 5, õóỳm lón, õóỳm song song

Giaới thờch hoaỷt õọỹng :
- Ban õỏửu duỡng maỷch RC xoùa vóử 0 Q
1
= Q
2
= Q
3
= 0.
J
1
= K
1
=1 ; J
2
= K
2
= Q
2
= 0 ; J
3

= 0, K
3
= 1.
- Khi Ck
1
: Caùc traỷng thaùi ngoợ ra õóửu thay õọứi theo traỷng thaùi
ngoợ vaỡo DATA trổồùc õoù.
J
1
= K
1
= 1 Q
1
=
0
1
Q = 1.
J
2
= K
2
= 1 Q
2
= = 0.
0
2
Q
J
3
= 0, K

3
= 1 Q
3
= 1 bỏỳt chỏỳp traỷng thaùi trổồùc õoù.
(Hoỷc J
3
= 0, K
3
= 0 Q
3
= = 0) Q
0
3
Q
3
Q
2
Q
1
= 001.
Luùc õoù: J
1
= K
1
=
3
Q = 1; J
2
=K
2

= Q
1
= 1; J
3
=Q
2
.Q
1
= 0, K
3
= 1.
(Hoỷc K
3
= Q
3
= 0).
- Khi Ck
2
:
J
1
= K
1
= 1 Q
1
=
1
1
Q = 0.
J

2
= K
2
= 1 Q
2
=
1
2
Q = 1.
J
3
= 0, K
3
= 1 Q
3
= 0.
(Hoỷc J
3
= 0, K
3
= 0 Q
3
= = 0) Q
1
3
Q
3
Q
2
Q

1
= 010.
Luùc õoù: J
1
= K
1
=
3
Q = 1 ; J
2
= K
2
= Q
1
= 0; J
3
= 0, K
3
= 1.
(Hoỷc K
3
=
2
Q
= 0).
- Khi Ck
3
:
J
1

= K
1
= 1 Q
1
=
2
1
Q = 1.
J
2
= K
2
= 0 Q
2
= = 1.
0
2
Q
J
3
= 0, K
3
= 1 Q
3
=0 bỏỳt chỏỳp traỷng thaùi trổồùc õoù.
Bi ging K Thût Säú Trang 138
(Hồûc J
3
= 0, K
3

= 0 ⇒ Q
3
= = 0 ) ⇒ Q
2
3
Q
3
Q
2
Q
1
= 011.
Lục âọ: J
1
= K
1
=
3
Q = 1; J
2
= K
2
= Q
1
= 1; J
3
= Q
2
.Q
1

= 1, K
3
= 0.
(Hồûc K
3
= 1).
- Khi Ck
4
:
J
1
= K
1
= 1 ⇒ Q
1
=
3
1
Q = 0.
J
2
= K
2
= 1 ⇒ Q
2
=
3
2
Q = 0.
J

3
= 0, K
3
= 1 ⇒ Q
3
=1 báút cháúp trảng thại trỉåïc âọ.
(Hồûc J
3
= 0, K
3
= 0 ⇒ Q
3
= = 0 ) ⇒ Q
0
3
Q
3
Q
2
Q
1
= 100.
Lục âọ: J
1
= K
1
=
3
Q = 1; J
2

= K
2
= Q
1
= 0; J
3
= Q
2
.Q
1
= 0, K
3
= 1.
(Hồûc K
3
= Q
3
= 0).
- Khi Ck
5
:
J
1
= K
1
= 1 ⇒ Q
1
= = 0.
4
1

Q
J
2
= K
2
= 1 ⇒ Q
2
= = 0.
4
2
Q
J
3
= 0, K
3
= 1 ⇒ Q
3
=0 báút cháúp trảng thại trỉåïc âọ.
⇒ Q
3
Q
2
Q
1
= 000 .
Lục âọ: J
1
= K
1
=

3
Q = 1; J
2
= K
2
= Q
1
= 0; J
3
= Q
2
.Q
1
= 0, K
3
= 1.
Mảch tråí vãư trảng thại ban âáưu.
5.2.4. Âãúm thûn nghëch
Âãø thiãút kãú mảch cho phẹp vỉìa âãúm lãn vỉìa âãúm xúng, ta thỉûc hiãûn
nhỉ sau:
- Cạch 1: Láûp hm J
lãn
, J
xúng
, K
lãn
, K
xúng
(gi sỉí ta dng JKFF).
Gi X l tên hiãûu âiãưu khiãøn. Xẹt 2 trỉåìng håüp:

+ Nãúu quy ỉåïc X = 0: âãúm lãn; X = 1: âãúm xúng.
Lục âọ ta cọ phỉång trçnh logic:
J =
X
. J
lãn
+ X. J
xúng
K =
X
. K
lãn
+ X. K
xúng
+ Nãúu quy ỉåïc X = 1: âãúm lãn; X = 0: âãúm xúng.
Lục âọ ta cọ phỉång trçnh logic:
J = X. J
lãn
+
X
. J
xúng
K = X. K
lãn
+
X
.K
xúng
- Cạch 2: Láûp bng trảng thại.
Chỉång 5. Hãû tưn tỉû Trang 139

Xung vo X Trảng thại h.tảiTrảng thại kã ú J
3
K
3
J
2
K
2
J
1
K
1
1
2

Sau âọ thỉûc hiãûn cạc bỉåïc giäúng nhỉ bäü âãúm âäưng bäü.

5.2.5. Âãúm häùn håüp
Bäü âãúm häùn håüp l bäü âãúm m trong âọ bao gäưm c âãúm näúi tiãúp v
âãúm song song. Âáy l bäü âãúm chãú tảo khạ nhiãưu trong thỉûc tãú v kh
nàng ỉïng dủng ca bäü âãúm häùn håüp khạ låïn so våïi bäü âãúm song song.
Vê dủ: Bäü âãúm 7490 bãn trong bao gäưm 2 bäü âãúm âọ l bäü âãúm 2
näúi tiãúp v bäü âãúm 5 song song. Hai bäü âãúm ny tạch råìi nhau. Do âọ,
ty thüc vo viãûc ghẹp hai bäü âãúm ny lải våïi nhau m mảch cọ thãø
thỉûc hiãûn âỉåüc viãûc âãúm tháûp phán hồûc chia táưn säú.

Trỉåìng håüp 1: 2 näúi tiãúp, 5 song song (hçnh 5.11).

J

K
C
k
1
C
k
2
Cl
r
C
k
1
Q
4
Q
3
Q
2
Q
1
Bäü âãúm
2 näúi
tiãúp
Bäü âãúm 5
song song

Hçnh 5.11. Bäü âãúm 2 näúi tiãúp ghẹp våïi bäü âãúm 5 song song

Q
1

ca bäü âãúm 2 giỉỵ vai tr xung Ck cho bäü âãúm 5 song song.
Gin âäư thåìi gian ca 2 näúi tiãúp 5 song song (hçnh 5.12) :
Baỡi giaớng Kyợ Thuỏỷt Sọỳ Trang 140
C
k

1
2
3
4
578
6
9
10
Q
1
Q
2
1
1
1
1
0
0
0
0
0 0
0 0
0
1

1
1 1
1
0
0
0
0
11
0
0
0 0 0
1
Q
3
Q
4
1
1
0
0
0
0 0
0 0 0
Hỗnh 5.12. Giaớn õọử thồỡi gian 2 nọỳi tióỳp gheùp vồùi 5 song song

Nhỏỷn xeùt: Caùch gheùp naỡy duỡng õóứ õóỳm thỏỷp phỏn, nhổng khọng
duỡng õóứ chia tỏửn sọỳ.

Baớng traỷng thaùi mọ taớ hoaỷt õọỹng cuớa maỷch:

Xung vaỡo Traỷng thaùi hióỷn taỷi Traỷng thaùi kóỳ tióỳp
Ck Q
4
Q
3
Q
2
Q
1
Q
4
Q
3
Q
2
Q
1
1 0 0 0 0 0 0 0 1
2 0 0 0 1 0 0 1 0
3 0 0 1 0 0 0 1 1
4 0 0 1 1 0 1 0 0
5 0 1 0 0 0 1 0 1
6 0 1 0 1 0 1 1 0
7 0 1 1 0 0 1 1 1
8 0 1 1 1 1 0 0 0
9 1 0 0 0 1 0 0 1
10 1 0 0 1 0 0 0 0
Chổồng 5. Hóỷ tuỏửn tổỷ Trang 141
Trổồỡng hồỹp 2: 5 song song, 2 nọỳi tióỳp.

C
k
1
Clr
C
k
Q
4
Q
3
Q
2
Q
1

Bọỹ õóỳm 5
song song
K
J
C
k
2
Bọỹ õóỳm
2 nọỳi
tióỳp
Hỗnh 5.13. Bọỹ õóỳm 5 song song gheùp v
ồ
ùi 2 nọỳi tióỳp

Q
3
cuớa bọỹ õóỳm 5 song song giổợ vai troỡ xung Ck cho bọỹ õóỳm 2.
Giaớn õọử thồỡi gian cuớa 5 song song nọỳi tióỳp 2.

C
k

1
2
3
4
578
6
9
10
Q
1
Q
2
1
1
1
1
0
0
0
0
0 0

0 0
0
1
0
1
1
1
0
0
0
1
00
0
0
0 00
1
Q
3
Q
4
0
1
1
00
11
0 00
Hỗnh 5.14. Giaớn õọử thồỡi gian 5 song song gheùp 2 nọỳi tióỳp

Nhỏỷn xeùt: Caùch gheùp naỡy khọng õổồỹc duỡng õóứ õóỳm thỏỷp phỏn,
nhổng laỷi thờch hồỹp cho vióỷc chia tỏửn sọỳ.

Baớng traỷng thaùi mọ taớ hoaỷt õọỹng cuớa maỷch :






Bi ging K Thût Säú Trang 142
Xung vo Trảng thại hiãûn tải Trảng thại kãú tiãúp
Ck Q
4
Q
3
Q
2
Q
1
Q
4
Q
3
Q
2
Q
1
1 0 0 0 0 0 0 0 1
2 0 0 0 1 0 0 1 0
3 0 0 1 0 0 0 1 1
4 0 0 1 1 0 1 0 0
5 0 1 0 0 0 1 0 1

6 1 0 0 0 1 0 0 1
7 1 0 0 1 1 0 1 0
8 1 0 1 0 1 0 1 1
9 1 0 1 1 1 1 0 0
10 1 1 0 1 0 0 0 0

5.3. THANH GHI DËCH CHUØN V BÄÜ NHÅÏ
5.3.1. Khại niãûm
Thanh ghi dëch v bäü nhåï âãưu âỉåüc ỉïng dủng trong lỉu trỉỵ dỉỵ liãûu,
trong âọ thanh ghi do kh nàng lỉu trỉỵ cu nọ cọ hảng nãn chè âỉåüc sỉí
dủng nhỉ bäü nhåï tảm thåìi ( lỉu kãút qu cạc phẹp tênh ). Cn bäü nhåï cọ
kh nàng lỉu trỉỵ cạc bit gỉỵ liãûu khạ låïn. Vãư màûc cáúu tảo bãnh trong nọ
âỉåüc xáy dỉûng trãn cå såí cạc thanh ghi ( Nhiãưu thanh ghi håüp thnh
bäü nhåï )

5.3.2. Thanh ghi dëch chuøn

5.3.2.1. Khại niãûm
Thanh ghi âỉåüc xáy dỉûng trãn cå såí cạc DFF (hồûc cạc FF khạc
thỉûc hiãûn chỉïc nàng ca DFF) v trong âọ mäùi DFF s lỉu trỉỵ 1 bit dỉỵ
liãûu.
Âãø tảo thanh ghi nhiãưu bit, ngỉåìi ta ghẹp nhiãưu DFF lải våïi nhau
theo qui lût nhỉ sau:
- Ng ra ca DFF âỉïng trỉåïc âỉåüc näúi våïi ng vo DATA ca
DFF sau (D
i+1
= Q
i
) ⇒ thanh ghi cọ kh nàng dëch phi.
Chổồng 5. Hóỷ tuỏửn tổỷ Trang 143

- Hoỷc ngoợ ra cuớa DFF õổùng sau õổồỹc nọỳi vồùi ngoợ vaỡo DATA cuớa
DFF õổùng trổồùc (D
i
= Q
i+1
) thanh ghi coù khaớ nng dởch
traùi.
5.3.2.2. Phỏn loaỷi
Phỏn loaỷi theo sọỳ bit dổợ lióỷu lổu trổợ: 4 bit, 5 bit, 8 bit, 16 bit, 32 bit.
ọỳi vồùi thanh ghi lồùn 8 bit, ngổồỡi ta khọng duỡng hoỹ TTL maỡ duỡng hoỹ
CMOS.
Phỏn loaỷi theo hổồùng dởch chuyóứn dổợ lióỷu trong thanh ghi:
- Thanh ghi dởch traùi.
- Thanh ghi dởch phaới.
- Thanh ghi vổỡa dồỡi phaới vổỡa dồỡi traùi.
Phỏn loaỷi theo ngoợ vaỡo dổợ lióỷu:
- Ngoợ vaỡo dổợ lióỷu nọỳi tióỳp.
- Ngoợ vaỡo dổợ lióỷu song song: Song song khọng õọửng bọỹ, song
song õọửng bọỹ.
Phỏn loaỷi theo ngoợ ra:
- Ngoợ ra nọỳi tióỳp.
- Ngoợ ra song song.
- Ngoợ ra vổỡa nọỳi tióỳp vổỡa song song.

5.3.2.3. Nhỏỷp dổợ lióỷu vaỡo FF

Nhỏỷp dổợ lióỷu vaỡo FF bũng chỏn Preset (Pr): (xem
hỗnh 5.15)
1
A

Load
Hỗnh 5.15
3
2
P
r
Cl
r
- Khi Load = 0 : Cọứng NAND 3 vaỡ 2 khoùa
ngoợ vaỡo Pr = Clr = 1 FF tổỷ do dổợ lióỷu A
khọng nhỏỷp vaỡo õổồỹc FF.
- Khi Load = 1 : Cọứng NAND 2 vaỡ 3 mồớ. Luùc õoù
ta coù: Pr =
A
, Clr = A.
Nóỳu A = 0 Pr = 1, Clr = 0 Q = A = 0.
Nóỳu A = 1 Pr = 0, Clr = 1 Q = A = 1.
Vỏỷy Q = A dổợ lióỷu A õổồỹc nhỏỷp vaỡo FF.
Bi ging K Thût Säú Trang 144
Tuy nhiãn, cạch ny phi dng nhiãưu cäøng logic khäng kinh tãú v
phi dng chán Clr l chán xọa nãn phi thiãút kãú âäưng bäü.
Âãø khàõc phủc nhỉỵng nhỉåüc âiãøm âọ ta dng mảch nhỉ trãn hçnh
5.16 :
- Chán Clr âãø träúng tỉång âỉång våïi mỉïc logic 1.
Load
A
P
r
Cl
r

- Khi Load = 0 : cäøng NAND khọa → Pr = Clr =1
→ FF tỉû do. Dỉỵ liãûu khäng âỉåüc nháûp vo FF.
- Khi Load = 1 : cäøng NAND måí → Pr =
A
.
Gi sỉí ban âáưu : Q = 0.
Nãúu A = 0 → Pr = 1, Clr = 1 ⇒ Q = Q
0
= 0.
Hçnh 5.16
Nãúu A = 1 → Pr = 0, Clr = 1 ⇒ Q = 1.
Váûy Q = A ⇒ Dỉỵ liãûu A âỉåüc nháûp vo FF.
Chụ : Phỉång phạp ny âi hi trỉåïc khi nháûp phi xọa FF vãư 0.

Vê dủ: Xẹt mäüt thanh 4 bit cọ kh nàng dåìi phi (hçnh 5.17).
Ck
1
Q
1
1
Q
J
1
K
1
Ck
2
Q
2
2

Q
J
2
K
2
Ck
3
Q
3
3
Q
J
3
K
3
Load
Q
2
Q
1
C
k
Clr
Ck
4
Q
4
4
Q
J

4
K
4
Q
3
Q
4
A
B C D
DSR
Hçnh 5.17. Thanh ghi dëch phi
Trong âọ:
- DSR (Data Shift Right): Ng vo Data näúi tiãúp (ng vo dëch
phi).
- Q
1
, Q
2
,Q
3
, Q
4
: cạc ng ra song song.
Âãø gii thêch hoảt âäüng ca mảch, ta dỉûa vo bng trảng thại ca DFF.
Gi sỉí ban âáưu : Ng vo nháûp Load = 1 → A, B, C, D âỉåüc nháûp
vo thanh ghi dëch → Q
1
= A, Q
2
= B, Q

3
= C, Q
4
= D.

Chổồng 5. Hóỷ tuỏửn tổỷ Trang 145

Hoaỷt õọỹng dởch phaới cuớa thanh ghi:
- Xeùt FF
1
: D = DSR
1
, Q
1
= A.
Nóỳu DSR
1
= 0 Q = 0 ; nóỳu DSR
1
= 1 Q = 1.
Kóỳt luỏỷn: Sau mọỹt xung Ck taùc õọỹng sổồỡn xuọỳng thỗ Q
1
= DSR
1
.
- Luùc õoù FF
2
, FF
3
,FF

4
: Q
2
= A, Q
3
= B, Q
4
= C.

Tổùc laỡ sau khi Ck taùc õọỹng sổồỡn xuọỳng thỗ nọỹi dung trong thanh ghi
õổồỹc dồỡi sang phaới 1 bit. Sau 4 xung, dổợ lióỷu trong thanh ghi õổồỹc
xuỏỳt ra ngoaỡi vaỡ nọỹi dung DFF õổồỹc thay thóỳ bũng caùc dổợ lióỷu tổỡ ngoợ
vaỡo DATA nọỳi tióỳp DSR
1
, DSR
2
, DSR
3
, DSR
4
.

Ta coù baớng traỷng thaùi hoaỷt õọỹng cuớa maỷch:


Traỷng thaùi hióỷn taỷi Traỷng thaùi kóỳ Xung
vaỡo
Q
1
Q

2
Q
3
Q
4
Q
1
Q
2
Q
3
Q
4
1 A B C D DSR
1
A B C
2 DSR
1
A B C DSR
2
DSR
1
A B
3 DSR
2
DSR
1
A B DSR
3
DSR

2
DSR
1
A
4 DSR
3
DSR
2
DSR
1
A DSR
4
DSR
3
DSR
2
DSR
1

Trổồỡng hồỹp ngoợ ra Q bũng ngoợ vaỡo dổợ lióỷu nọỳi tióỳp DSR (hỗnh 5.18).

Ck
1
Q
1
1
Q
J
1
K

1
Ck
2
Q
2
2
Q
J
2
K
2
Ck
3
Q
3
3
Q
J
3
K
3
PrPr
C
k
Clr
Ck
4
Q
4
4

Q
J
4
K
4
DSR
Hỗnh 5.18.
Pr
Pr




Baỡi giaớng Kyợ Thuỏỷt Sọỳ Trang 146
Ta coù baớng traỷng thaùi hoaỷt õọỹng cuớa maỷch hỗnh 5.18:

Traỷng thaùi hióỷn taỷi Traỷng thaùi kóỳ Xung
vaỡo
Q
1
Q
2
Q
3
Q
4
Q
1
Q
2

Q
3
Q
4
1 0 0 0 0 1

0 0 0
2 1

0 0 0 1

1

0 0
3 1

1

0 0 1

1

1

0
4 1

1

1

0 1

1

1

1

5 1 1 1 1 0 1 1 1
6 0 1 1 1 0 0 1 1
7 0 0 1 1 0 0 0 1
8 0 0 0 1 0 0 0 0

ỏy laỡ maỷch õổồỹc ổùng duỷng nhióửu trong thổỷc tóỳ.

5.3.3. Bọỹ nhồù
5.3.3.1. Caùc khaùi nióỷm
- Tóỳ baỡo nhồù (Memory cell)
où laỡ thióỳt bở hay maỷch õióỷn tổớ duỡng õóứ lổu trổợ 1 bit.
Vờ duỷ: FF õóứ lổu trổợ 1 bit, tuỷ õióỷn khi naỷp õióỷn thỗ lổu trổợ 1 bit, hoỷc
mọỹt õióứm trón bng tổỡ.
- Tổỡ nhồù (Memory word )
Laỡ nhoùm caùc bit ồớ trong mọỹt bọỹ nhồù.
Vờ duỷ: Mọỹt thanh ghi gọửm 8 DFF coù thóứ lổu trổợ tổỡ nhồù laỡ 8 bit.
Trong thổỷc tóỳ, kờch thổồùc cuớa tổỡ nhồù coù thóứ thay õọứi trong caùc loaỷi
maùy tờnh tổỡ 4 64 bit.
- Byte:
Mọỹt nhoùm tổỡ nhồù 8 bit.
- Dung lổồỹng bọỹ nhồù

Chố khaớ nng lổu trổợ cuớa bọỹ nhồù.
Vờ duỷ: 1K = 2
10
; 2K = 2
11
;

4K = 2
12
; 1M = 2
20
.
- ởa chố
Duỡng õóứ xaùc õởnh caùc vuỡng cuớa caùc tổỡ trong bọỹ nhồù.
Chỉång 5. Hãû tưn tỉû Trang 147
Xẹt bäü nhåï gäưm 16 ngàn nhåï tỉång âỉång 16 tỉì, ta cáưn dng 4
âỉåìng âëa chè (2
4
= 16 → cọ 4 âỉåìng âëa chè). Nhỉ váûy cọ mäúi quan
hãû giỉỵa âëa chè v dung lỉåüng bäü nhåï.
Vê dủ : Âãø qun l âỉåüc bäü nhåï cọ dung lỉåüng l 8 Kbytes thç cáưn
13 âỉåìng âëa chè.
- Hoảt âäüng âc (READ)
Âc l xút dỉỵ liãûu tỉì bäü nhåï ra ngoi.
Âãø âc näüi dung mäüt ä nhåï cáưn thỉûc hiãûn:
+ Âỉa âëa chè tỉång ỉïng vo cạc âỉåìng âëa chè A.
+ Khi tên hiãûu âiãưu khiãøn âc tạc âäüng thç lục báúy giåì dỉỵ liãûu chỉïa
trong cạc ngàn nhåï tỉång ỉïng våïi vng âëa chè xạc âënh åí trãn
s âỉåüc xút ra ngoi.
- Hoảt âäüng viãút (WRITE)

Viãút l ghi dỉỵ liãûu tỉì bãn ngoi vo bãn trong bäü nhåï.
Mún viãút ph
i thỉûc hiãûn:
+ Âàût cạc âëa chè tỉång ỉïng lãn cạc âỉåìng âëa chè.
+ Âàût dỉỵ liãûu cáưn viãút vo bäü nhåï lãn cạc âỉåìng dỉỵ liãûu.
+ Têch cỉûc tên hiãûu âiãưu khiãøn ghi.
Khi ghi dỉỵ liãûu tỉì bãn ngoi vo bãn trong bäü nhåï thç dỉỵ liãûu c s
máút âi v âỉåüc thay thãú bàòng dỉỵ liãûu måïi.
- Bäü nhåï khäng bay håi
Chè loải bäü nhåï m dỉỵ liãûu khäng máút âi khi máút ngưn âiãûn.
- Bäü nhåï bay håi
Chè loải bäü nhåï lỉu trỉỵ dỉỵ liãûu khi cn ngưn âiãûn v khi máút ngưn
âiãûn thç dỉỵ liãûu s bë máút.
- RAM (Random Access Memory)
Bäüü nhåï truy xút ngáùu nhiãn, âc viãút ty
, cn âỉåüc gi l RWM
(Read/Write Memory). Âáy l loải bäü nhåï cho phẹp âc dỉỵ liãûu
chỉïa bãn trong ra ngoi v cho phẹp nháûp dỉỵ liãûu tỉì bãn ngoi vo
trong.
- ROM (Read Only Memory)