Bài giảng điện tử số part 10 pps

Chng 5. H tun t Trang 117
 to thanh ghi nhiu bit, ngi ta ghép nhiu DFF li vi nhau theo qui lut nh sau:
- Ngõ ra ca DFF ng trc c ni vi ngõ vào DATA ca DFF sau (D
i+1
= Q
i
) ( thanh
ghi có kh nng dch phi.
- Hoc ngõ ra ca DFF ng sau c ni vi ngõ vào DATA ca DFF ng trc (D
i
=
Q
i+1
) ( thanh ghi có kh nng dch trái.
2. Phân loi
Phân loi theo s bit d liu lu tr: 4 bit, 5 bit, 8 bit, 16 bit, 32 bit. i vi thanh ghi ln 8 bit,
ngi ta không dùng h TTL mà dùng h CMOS.
Phân loi theo hng dch chuyn d liu trong thanh ghi:
- Thanh ghi dch trái.
- Thanh ghi dch phi.
- Thanh ghi va di phi va di trái.
Phân loi theo ngõ vào d liu:
- Ngõ vào d liu ni tip.
- Ngõ vào d liu song song: Song song không ng b, song song ng b.
Phân loi theo ngõ ra:
- Ngõ ra ni tip.
- Ngõ ra song song.
- Ngõ ra va ni tip va song song.
3. Nhp d liu vào FF
Nhp d liu vào FF bng chân Preset (Pr): (xem hình 5.15)
- Khi Load = 0 : Cng NAND 3 và 2 khóa → ngõ vào Pr = Clr = 1

→ FF t do → d liu A không nhp vào c FF.
- Khi Load = 1 : Cng NAND 2 và 3 m, ta có: Pr =
A
, Clr = A.
u A = 0 → Pr = 1, Clr = 0 → Q = A = 0.
u A = 1 → Pr = 0, Clr = 1 → Q = A = 1.
y Q = A→ d liu A c nhp vào FF.
Tuy nhiên, cách này phi dùng nhiu cng logic không kinh t và phi
dùng chân Clr là chân xóa nên phi thit k xóa ng b.
 khc phc nhng nhc m ó dùng mch nh trên hình 5.16 :
- Chân Clr  trng tng ng vi mc logic 1.
- Khi Load = 0 : cng NAND khóa → Pr = Clr =1 → FF t do. D
liu không c nhp vào FF.
- Khi Load = 1 : cng NAND m → Pr =
A
.
Gi s ban u : Q = 0.
u A = 0 → Pr = 1, Clr = 1 ⇒ Q = Q
0
= 0.
u A = 1 → Pr = 0, Clr = 1 ⇒ Q = 1.
y Q = A → D liu A c nhp vào FF.
Chú ý
: Phng pháp này òi hi trc khi nhp phi xóa FF v 0.
Pr Clr
A
Load
Hình 5.16
Pr Clr
A

Load
1
2
3
Hình 5.15
Bài ging N T S 1 Trang 118
Ví d: Xét mt thanh 4 bit có kh nng di phi (hình 5.17).
Trong ó:
- DSR (Data Shift Right): Ngõ vào Data ni tip (ngõ vào dch phi).
- Q
1
, Q
2
,Q
3
, Q
4
: các ngõ ra song song.
 gii thích hot ng ca mch, ta da vào bng trng thái ca DFF.
Gi s ban u : Ngõ vào nhp Load = 1 → A, B, C, D c nhp vào thanh ghi dch:
Q
1
= A, Q
2
= B, Q
3
= C, Q
4
= D.
Hot ng dch phi ca thanh ghi:

- Xét FF
1
: D = DSR
1
, Q
1
= A.
u DSR
1
= 0 → Q = 0 ; nu DSR
1
= 1 → Q = 1.
t lun: Sau mt xung Ck tác ng sn xung thì Q
1
= DSR
1
.
- Lúc ó FF
2
, FF
3
,FF
4
: Q
2
= A, Q
3
= B, Q
4
= C.

c là sau khi Ck tác ng sn xung thì ni dung trong thanh ghi c di sang phi 1 bit.
Sau 4 xung, d liu trong thanh ghi c xut ra ngoài và ni dung DFF c thay th bng các d
liu t ngõ vào DATA ni tip DSR
1
, DSR
2
, DSR
3
, DSR
4
.
Ta có bng trng thái hot ng ca mch:
Trng thái hin ti Trng thái k
Xung
vào
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
Trng hp ngõ ra Qc ni vi ngõ vào d liu ni tip DSR (hình 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
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
Hình 5.17. Thanh ghi dch phi
Chng 5. H tun t Trang 119
Ta có bng trng thái hot ng ca mch hình 5.18:
Trng thái hin ti Trng thái k
Xung
vào
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
ây là mch c ng dng nhiu trong thc t.
5.3.3. B nh
1. Các khái nim
-  bào nh (Memory cell)
ó là thit b hay mch n t dùng  lu tr 1 bit.
Ví d: FF  lu tr 1 bit, tn khi np n thì lu tr 1 bit, hoc mt m trên bng t.
- T nh (Memory word )
Là nhóm các bit  trong mt b nh.
Ví d: Mt thanh ghi gm 8 DFF có th lu tr t nh là 8 bit.
Trong thc t, kích thc ca t nh có th thay i trong các loi máy tính t 4 ( 64 bit.
- Byte:
t nhóm t nh 8 bit.
- Dung lng b nh
Ch kh nng lu tr ca b nh.
Ví d: 1K = 2
10
; 2K = 2
11
; 4K = 2
12
; 1M = 2
20
.
- a ch
Dùng  xác nh các vùng ca các t trong b nh.
Xét b nh gm 16 ngn nh tng ng 16 t, ta cn dùng 4 ng a ch (2
4
= 16 → có 4

ng a ch). Nh vy có mi quan h gia a ch và dung lng b nh.
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
Pr
Pr
DSR
Hình 5.18.
Bài ging N T S 1 Trang 120
Ví d :  qun lý c b nh có dung lng là 8 Kbytes thì cn 13 ng a ch.
- Hot ng c (READ)
c là xut d liu t b nh ra ngoài.
c ni dung mt ô nh cn thc hin:
+ a a ch tng ng vào các ng a ch A.
+ Khi tín hiu u khin c tác ng thì lúc by gi d liu cha trong các ngn nh tng
ng vi vùng a ch xác nh  trên sc xut ra ngoài.
- Hot ng vit (WRITE)
Vit là ghi d liu t bên ngoài vào bên trong b nh.
Mun vit phi thc hin:

+ t các a ch tng ng lên các ng a ch.
+ t d liu cn vit vào b nh lên các ng d liu.
+ Tích cc tín hiu u khin ghi.
Khi ghi d liu t bên ngoài vào bên trong b nh thì d liu c s mt i và c thay th bng
 liu mi.
- B nh không bay hi
Ch loi b nh mà d liu không mt i khi mt ngun n.
- B nh bay hi
Ch loi b nh lu tr d liu khi còn ngun n và khi mt ngun n thì d liu s b mt.
- RAM (Random Access Memory)
ü nh truy xut ngu nhiên, c vit tùy ý, còn c gi là RWM (Read/Write Memory). ây
là loi b nh cho phép c d liu cha bên trong ra ngoài và cho phép nhp d liu t bên
ngoài vào trong.
- ROM (Read Only Memory)
 nh chc. Ch cho phép c d liu trong ROM ra ngoài mà không cho phép d liu ghi
 liu t bên ngoài vào trong b nh.
- SM (Static Memory)
 nh tnh là loi b nh lu tr d liu cho n khi mt n áp cung cp mà không cn làm
i d liu bên trong. Ví d: SRAM.
- DM (Dynamic Memory)
 nhng là loi b nh có th mt d liu khi n áp cung cp cha b mt, vì vy cn có c
ch làm ti d liu. u m ca loi b nh này là tc  truy xut nhanh, giá thành h. Ví d:
DRAM.
- B nh tun t
Ví d: a mm, a cng, bng t.
2.ROM (Read Only Memory)
- MROM (Mask ROM): c lp trình bi nhà sn xut.
u và nhc m: Ch có tính kinh t khi sn xut hàng lot nhng li không phc hi c khi
chng trình b sai hng.
- PROM (Programmable ROM): ây là loi ROM cho phép lp trình bi nhà sn xut. Nhc

m: Nu hng không phc hi c.
- EPROM (Erasable PROM): ó là loi PROM có th xóa và lp trình li. Có hai loi
EPROM: EPROM c xóa bng tia cc tím (Ultralviolet EPROM) và EPROM xóa bng xung
n (Electrical EPROM). Tui th ca EPROM ph thuc vào thi gian xóa.
Chng 5. H tun t Trang 121
ng dng ca ROM: Cha chng trình u khin vào ra ca máy tính, PC, µP, µC, ROM BIOS
(ROM Basic Input/Output System). Dùng  cha ký t: ROM ký t. Dùng  cha các bin i
hàm.
3.RAM (Random Access Memory)
DRAM: RAM ng, làm vic theo hai pha. Mt pha chn a ch hàng, mt pha chn a ch ct.
Do ó, s chân a ch thc hin trên IC nh hn mt na so vi RAM hoc ROM.
SRAM : RAM tnh, có tc  truy xut nhanh hn DRAM, do ó giá thành ch to t hn.
4.T chc b nh
Gi s CPU hay µP có 16 ng a ch và 8 ng d liu. Nu dùng  qun lý b nh thì
qun lý c dung lng b nh ti a là 64 KBytes (2
16
= 64K).
Gi s 64 KBytes phân thành các loi sau: 1 ROM 8K, và 7 RAM 8K.
 chn ln lt tng b nh xut d liu và vì còn tha 3 dng a ch là A
13
, A
14
, A
15
nên
ta dùng mch gii mã t 3 → 8.
Trên hình 5.21 là s mch gii mã a ch dùng IC 74138.
D
0
D

1
D
2
D
3
D
4
D
5
D
6
D
7
A
1
A
2
A
3
A
4
CS
ROM
16 x 8
Hình 5.19. S khi ca ROM 16x8 = 128 bit
cs
138
8
ROM
13

cs
138
8
RAM
1
13
cs
138
8
RAM
2
13
cs
138
8
RAM
3
13
cs
13 8
RAM
4
cs
13 8
RAM
5
cs
13 8
RAM
6

cs
13 8
RAM
7
8
16
Hình 5.20. T chc b nh
Bài ging N T S 1 Trang 122
Y
0
(
CS
/ ROM )
Y
1
(
CS
/ RAM
1
)
Y
2
(
CS
/ RAM
2
)
Y
3
(

CS
/ RAM
3
)
Y
4
(
CS
/ RAM
4
)
Y
5
(
CS
/ RAM
5
)
Y
6
(
CS
/ RAM
6
)
Y
7
(
CS
/ RAM

7
)
A
13
A
14
A
15
IC 74138
3 → 8
Hình 5.21. Mch gii mã a ch
n  b nh ca h thng:
A
15
A
14
A
13
A
12
A
11
A
10
A
9
A
8
A
7

A
6
A
5
A
4
A
3
A
2
A
1
A
0
a ch Hex
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 H
0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 F F F H
ROM
0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 H
0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 F F F H
RAM
1
0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 H
0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5 F F F H
RAM
2
0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 H
0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 7 F F F H
RAM
3

1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 0 0 0 H
1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 9 F F F H
RAM
4
1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 A 0 0 0 H
1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 B F F F H
RAM
5
1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C 0 0 0 H
1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 D F F F H
RAM
6
1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 E 0 0 0 H
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 F F F F H
RAM
7