Bài giảng điện tử số part 7 potx

Bi ging N T S 1 Trang 78
Phng trỡnh logic ti gin v s mch thc hin
A.By
0
= A.By
1
=
A.By
2
= B.Ay
3
=
Biu din bng cng logic dựng Diode.
Trng hp chn mc tớch cc ngừ ra l mc logic 0 (mc logic thp) ta cú s khi mch
gii mó c cho trờn hỡnh 4.14.
Phng trỡnh logic:
A.BABy
0
=+=
.ABABy
1
=+=
ABAB
2
y =+=
B.AAB
3
y =+=
y
0
1

0
0
0
y
1
0
1
0
0
y
2
0
0
1
0
y
3
0
0
0
1
B
0
0
1
1
A
0
1
0

1
Baớng traỷng thaùi mọ taớ hoaỷt
õọỹng cuớa maỷch
Hỡnh 4.11 Mch gii mó 2 sang 4
y
0
y
2
y
3
y
1
B
A
2

4
y
0
y
1
y
2
y
3
B
B
A
A
+E

c
Hỡnh 4.13. Mch gii mó 2 4 dựng diode
A
B
y
0
y
1
y
2
y
3
2

4
y
0
0
1
1
1
y
1
1
0
1
1
y
2
1

1
0
1
y
3
1
1
1
0
B
0
0
1
1
A
0
1
0
1
ng trng thỏi
Hỡnh 4.14. Mc tớch cc ngừ ra l mc thp
Chng 4. H t hp Trang 79
 mch thc hin:
2. Mch gii mã thp phân
a. Gii mã èn NIXIE
èn NIXIE là loi èn n t loi Katod lnh (Katod không c nung nóng bi tim èn), có
u to gm mt Anod và 10 Katod mang hình các s t 0 n 9.
 khai trin ca èn c cho trên hình 4.16:
 khi ca mch gii mã dèn NIXIE
Chn mc tích cc  ngõ ra là mc logic 1, lúc ó bng trng thái hot ng ca mch nh sau:

y0
y2
y1
x2x1
y3
Hình 4.15. Mch gii mã 2
→
4 vi ngõ ra mc tích cc thp
AB
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Anod
Hình 4.16. S khai trin ca èn NIXIE
C
B
y
0
y
1
y
9
4
→
10
A
D
Hình 4.17. S khi mch gii mã èn NIXIE
Bài ging N T S 1 Trang 80
D C B A y
0
y

1
y
2
y
3
y
4
y
5
y
6
y
7
y
8
y
9
0 0 0 0
1
0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0
1
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0
1
0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 1 0 0 0
1
0 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0 0

1
0 0 0 0 0
0 1 0 1 0 0 0 0 0
1
0 0 0 0
0 1 1 0 0 0 0 0 0 0
1
0 0 0
0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0
1
0 0
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1
0
1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1
Phng trình logic:
ABCDy
0
= ABCDy
1
= ABCDy
2
= BACDy
3
=
ABCDy
4
= ABCDy
5

= ACBDy
6
= CBADy
7
=
ABCDy
8
= ABCDy
9
=
 thc hin mch gii mã èn NIXIE c cho trên hình 4.18 và 4.19:
y1
y5
y2
y3
y6
B
y8
y7
D
y0
y9
y4
C A
Hình 4.18. S thc hin bng cng logic
Chng 4. H t hp Trang 81
b. Gii mã èn LED 7 n
èn LED 7 n có cu to gm 7 n, mi n là 1 èn LED. Tu theo cách ni các Kathode
(Catt) hoc các Anode (Ant) ca các LED trong èn, mà ngi ta phân thành hai loi:
LED 7 n loi Anode chung:

LED 7 n loi Kathode chung :
V
CC
D
C
B
A
D
C
B
A
y
0
y
2
y
3
y
4
y
5
y
6
y
7
y
8
y
9
Hình 4.19. S thc hin dùng diode

a b
c
d
e
f g
K
Hình 4.21. LED 7 n loi Kathode chung
a
c
d
e
b
f
g
a b c d e f g
A
Hình 4.20. LED 7 n loi Anode chung
Bài ging N T S 1 Trang 82
ng vi mi loi LED khác nhau ta có mt mch gii mã riêng. S khi ca mch gii mã
LED 7 n nh sau:
Gii mã LED 7 n loi Anode chung
:
i vi LED by n loi anode chung, vì các anode ca các n led c ni chung vi nhau
và a lên mc logic 1 (5V), nên mun n led nào tt ta ni kathode tng ng lên mc logic 1
(5V) và ngc li mun n led nào sáng ta ni kathode tng ng xung mass (mc logic 0).
Ví d:  hin th s 0 ta ni kathode ca èn g lên mc logic 1 èn g tt, và ni các kathode
a èn a, b, c, d, e, f xung mass nên ta thy s 0.
Lúc ó bng trng thái mô t hot ng ca mch gii mã LED by n loi Anode chung nh
sau:
D B C A a b c d e f g S hin th

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0
0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1
0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 2
0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 3
0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 4
0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 5
0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 6
0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 7
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8
1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 9
1 0 1 0 X X X X X X X X
1 0 1 1 X X X X X X X X
1 1 0 0 X X X X X X X X
1 1 0 1 X X X X X X X X
1 1 1 0 X X X X X X X X
1 1 1 1 X X X X X X X X
Dùng bng Karnaugh  ti thiu hóa mch trên. Phng trình ti thiu hóa có th vit  dng
chính tc 1 (tng ca các tích s) hoc dng chính tc 2 (tích ca các tng s):
ch
gii mã
LED
7 n
(4→7)
a
b
c
d
e
f
g

A
B
C
D
Hình 4.22. S khi mch gii mã LED 7n
Chng 4. H t hp Trang 83
Phng trình logic ca ngõ ra a:
ng chính tc 2:
a =
ACDBADCBA))(CAC.(D.B +=++
ng chính tc 1:
a =
ABCDABC +
u ý: Trên bng Karnaugh chúng ta ã thc hin ti thiu hóa theo
ng chính tc 2.
Phng trình logic ca ngõ ra b:
ng chính tc 2:
b =
B)ABC(A)BAB)(.C(A +=++
= B)C(A
⊕
ng chính tc 1:
b =
ACBABC +
= B)C(A
⊕
Phng trình logic ca ngõ ra c:
ng chính tc 2:
c =
C

A
B
ng chính tc 1:
c =
ABCD
Phng trình logic ca ngõ ra d:
ng chính tc 2:
d =
C))(ABD)(ACB)(CBA(D ++++++
=
DCBADABCDCBA ++
ng chính tc 1:
d =
CBAABCDABC ++
Phng trình logic ca ngõ ra e:
ng chính tc 2:
e =
A)A)(CB.( ++
ng chính tc 1:
e =
ABC +
00 01 11 10
00
0 1 x 0
01
1 0 x 0
11
0 0 x x
10
0 0 x x

00 01 11 10
00
0 0 x 0
01
0 1 x 0
11
0 0 x x
10
0 1 x x
00 01 11 10
00
0 0 x 0
01
0 0 x 0
11
0 0 x x
10
1 0 x x
00 01 11 10
00
0 1 x 0
01
1 0 x 0
11
0 1 x x
10
0 0 x x
00 01 11 10
00
0 1 x 0

01
1 1 x 1
11
1 1 x x
10
0 0 x x
DC
BA
a
DC
BA
b
DC
BA
c
DC
BA
d
DC
BA
e
Bài ging N T S 1 Trang 84
Phng trình logic ca ngõ ra f:
ng chính tc 2:
f = D)CB)(ACB)(B(A ++++
=
DCBDCADAB ++
ng chính tc 1:
f =
BCDACDBA ++

Phng trình logic ca ngõ ra g:
ng chính tc 2:
g =
C)BB)(C)(B(AD +++
CBADDCB +=
ng chính tc 1:
g =
BCDCBAD +
Xét mch gii mã èn led 7 n loi Kathode chung:
Chn mc tích cc  ngõ ra là mc logic 1. Vì Kathode ca các n led c ni chung và
c ni xung mc logic 0 (0V-mass) nên mun n led nào tt ta a Anode tng ng xung
c logic 0 (0V-mass).
Ví d:  hin th s 0 ta ni Anode ca n led g xung mc logic 0 n g tt, ng thi
các kathode ca n a, b, c, d, e, f c ni lên ngun nên các n này s sáng do ó ta thy s 0.
Lúc ó bng trng thái mô t hot ng ca mch nh sau:
D B C A a b c d e f g
0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0
0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0
0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1
0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1
0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1
0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1
0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1
0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0
1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1
1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1
1 0 1 0 X X X X X X X
1 0 1 1 X X X X X X X
1 1 0 0 X X X X X X X
1 1 0 1 X X X X X X X

1 1 1 0 X X X X X X X
1 1 1 1 X X X X X X X
ng t nh trng hp trên, ta cng dùng bng Karnaugh  ti thiu hóa hàm mch và i tìm
phng trình logic ti gin các ngõ ra ca các n led: (Lu ý trong nhng bng  Karnaugh sau
ta thc hin ti thiu hóa theo dng chính tc 1)
00 01 11 10
00
0 0 x 0
01
1 0 x 0
11
1 1 x x
10
1 0 x x
00 01 11 10
00
1 0 x 0
01
1 0 x 0
11
0 1 x x
10
0 0 x x
DC
BA
f
DC
BA
g
Chng 4. H t hp Trang 85

Phng trình logic ca ngõ ra a:
ng chính tc 1:
a =
ACCABD +++
ng chính tc 2:
a =
)CBD)(ACBA( +++++
=
CAACBAD +++
Phng trình logic ca ngõ ra b:
ng chính tc 1:
b =
C
+ BA +
B
A
BAC ⊕+=
ng chính tc 2:
b = (
C
+B +
A
)(
C
+
B
+A)
=
BACBAABC ⊕+=++
Phng trình logic ca ngõ ra c:

ng chính tc 1:
c =
B
+ A + C
ng chính tc 2:
c = C +
B
+ A
Phng trình logic ca ngõ ra d:
ng chính tc 1:
d = D+B
A
+
C
A
+B
C
+
CBA
ng chính tc 2:
d =
D)CBA)(CBA)(CB(A +++++++
=
D)CBAB)(ABAC( +++++
= D)CBAB)(A(C +++⊕+
Phng trình logic ca ngõ ra e:
ng chính tc 1:
e =
A
.B +

C
A
ng chính tc 2:
e =
A
(
C
+ B) =
A
C
+
A
.B
00 01 11 10
00
1 0 x 1
01
0 1 x 1
11
1 1 x x
10
1 1 x x
00 01 11 10
00
1 1 x 1
01
1 0 x 1
11
1 1 x x
10

1 0 x x
00 01 11 10
00
1 1 x 1
01
1 1 x 1
11
1 1 x x
10
0 1 x x
00 01 11 10
00
1 0 x 1
01
0 1 x 1
11
1 0 x x
10
1 1 x x
00 01 11 10
00
1 0 x 1
01
0 0 x 0
11
0 0 x x
10
1 1 x x
DC
BA

a
DC
BA
b
DC
BA
c
DC
BA
d
DC
BA
e
Bài ging N T S 1 Trang 86
Phng trình logic ca ngõ ra f:
ng chính tc 1:
f = D+ C
B
+
B
A
+ C
A
ng chính tc 2:
f = (
B
+
A
)( D+C+
A

)(C+
B
)
= D +
B
C +
A
C +
A
B
Phng trình logic ca ngõ ra g:
ng chính tc 1:
g =D+C
B
+B
A
+B
C
ng chính tc 2:
g =(
C
+
B
+
A
)(B+C+D)
4.3. MCH CHN KÊNH - PHÂN NG
4.3.1. i cng
ch chn kênh còn gi là mch hp kênh (ghép kênh) là mch có chc nng chn ln lt 1
trong N kênh vào a n ngõ ra duy nht (ngõ ra duy nht ó gi là ng truyn chung). Do

ó, mch chn kênh còn gi là mch chuyn d liu song song  ngõ vào thành d liu ni tip 
ngõ ra, c gi là Multiplex (vit tt là MUX).
ch chn kênh thc hin chc nng u phát còn mch phân ng thc hin chc nng 
u thu. Mch phân ng còn gi là mch tách kênh (phân kênh, gii a hp), mch này có nhim
 tách N ngun d liu khác nhau  cùng mt u vào  r ra N ngõ ra khác nhau. Do ó, mch
phân ng còn gi là mch chuyn d liu ni tip  ngõ vào thành d liu song song  ngõ ra,
c gi là Demultiplex (vit tt là DEMUX).
4.3.2. Mch chn kênh
Xét mch chn kênh n gin có 4 ngõ vào và 1 ngõ ra nh
hình 4.23a.
Trong ó:
+ x
1
, x
2
, x
3
, x
4
: Các kênh d liu vào.
+ Ngõ ra y : ng truyn chung.
+ c1, c2 : Các ngõ vào u khin
y mch này ging nh 1 chuyn mch (hình 4.23b):
00 01 11 10
00
1 1 x 1
01
0 1 x 1
11
0 0 x x

10
0 1 x x
00 01 11 10
00
0 1 x 1
01
0 1 x 1
11
1 0 x x
10
1 1 x x
DC
BA
f
DC
BA
g
x
4
x
2
x
3
x
1
y
4
→
1
c

1 c
2
Hình 4.23a. Mch chn kênh
x
4
x
2
x
3
x
1
y
Hình 4.23b
Chng 4. H t hp Trang 87
c
1
c
2
y
x
1
c
2
c
3
c
4
0 0
0
0

1
1
1 1
 thay i ln lt t x
1
→ x
4
phi có u khin do ó i vi mch chn kênh  chn ln
t t 1 trong 4 kênh vào cn có các ngõ vào u khin c
1
, c
2
. Nu có N kênh vào thì cn có n ngõ
vào u khin tha mãn quan h: N=2
n
. Nói cách khác: S t hp ngõ vào u khin bng s
ng các kênh vào.
Vic chn d liu t 1 trong 4 ngõ vào a n ng truyn chung là tùy thuc vào t hp
tín hiu u khin tác ng n hai ngõ vào u khin c
1
, c
2
.
+ c
1
= 0, c
2
= 0 → y = x
1
(x

1
c ni ti ngõ ra y).
+ c
1
= 0, c
2
= 1 → y = x
2
(x
2
c ni ti ngõ ra y).
+ c
1
= 1, c
2
= 0 → y = x
3
(x
3
c ni ti ngõ ra y).
+ c
1
= 1, c
2
= 1 → y = x
4
(x
4
c ni ti ngõ ra y).
y tín hiu u khin phi liên tc  d liu t các kênh c

liên tc a n ngõ ra. Tó ta lp c bng trng thái mô t hot
ng ca mch chn kênh.
Phng trình logic mô t hot ng ca mch :
y =
1
c
2
c .x
1
+
1
c c
2
.x
2
+ c
1
2
c .x
3
+ c
1
.c
2
.x
4
 logic ca mch:
Bây gi, xét mch chn kênh có 4 ngõ vào và 1 ngõ ra, nhng li có 4 ngõ u khin. Lúc này,
ta không da vào t hp tín hiu tác ng lên ngõ vào u khin, mà ch xét n mc tích cc 
ngõ vào u khin. Ta s chn mt trong hai mc logic 1 hoc mc logic 0 làm mc tích cc, nu 1

ngõ vào trong s 4 ngõ vào u khin tn ti mc logic tích cc (mc 1 hoc mc 0) thì kênh d
liu vào có cùng ch s vi ngõ vào u khin ó sc kt ni vi ngõ ra. Trên hình 4.25 biu
din mch chn kênh vi s lng ngõ vào u khin bng s lng kênh vào.
c
1
c
2
x
4
x
1
x
2
x
3
x
1
x
2
x
3
x
4
y
1
2
3
4
Hình 4.24. S logic mch chn kênh t 4→ 1
Bài ging N T S 1 Trang 88

Nu chn mc tích cc ca các ngõ vào u khin là mc logic 1, ta có bng trng thái mô t
hot ng ca mch nh sau:
c
1
c
2
c
3
c
4
y
1
0 0 0
x
1
0
1
0 0
x
2
0 0
1
0
x
3
0 0 0
1 x
4
Phng trình logic:
y = c

1
. x
1
+ c
2
. x
2
+ c
3
. x
3
+ c
4
. x
4
Ý ngha trong thc t ca mch:
+ c
1
, c
2
, c
3
, c
4
: Có th hiu là các a ch (ngun và ích).
+ x
1
, x
2
, x

3
, x
4
: Thông tin cn truyn i.
4.3.3. Mch phân ng
Xét mch phân ng n gin có 1 ngõ vào và 4 ngõ ra ký hiu nh sau :
Trong ó:
+ x là kênh d liu vào.
+ y1, y2, y3, y4 các ngõ ra d liu; c1, c2 các ngõ vào u khin.
Ta có th thy mch này thc hin chc nng nh 1 chuyn mch (hình v 4.26).
Tùy thuc vào t hp tín hiu u khin tác dng vào mch mà ln lt tín hiu t ngõ vào x s
chuyn n ngõ ra y1, y2, y3, y4 mt cách tng ng.
Lúc ó bng trng thái mô t hot ng ca mch :
c
1
c
2
y
1
y
2
y
3
y
4
0 0
x
0 0 0
0 1 0
x

0 0
1 0 0 0
x
0
1 1 0 0 0
x
x
4
x
2
x
3
x
1
y
4
→
1
c
1
c
2
c
3
c
4
Hình 4.25. Mch chn kênh vi s lng ngõ vào u khin bng s kênh vào
x
y
4

y
2
y
3
y
1
x
y
4
y
2
y
3
y
1
1
→
4
c
1c
2
Hình 4.26. Mch phân ng n gin t 1 → 4
Chng 4. H t hp Trang 89
Phng trình logic các ngõ ra:
y
1
=
1
c
2

c .x
y
2
=
1
c c
2
.x
y
3
= c
1
2
c .x
y
4
= c
1
c
2
.x
 logic c cho trên hình 4.27:
u x = 1 và hoán i ngõ vào u khin thành ngõ vào d liu thì mch phân ng chuyn
thành mch gii mã nh phân. Vì vy, nhà sn xut ã ch to IC m bo c hai chc nng: gii mã
và gii a hp (Decode/Demultilex). Ví d: các IC 74138, 74139, 74154: gii mã và phân ng
tùy thuc vào cách ni chân.
Trong trng hp tng quát, mch phân ng có 1 ngõ vào và 2
n
ngõ ra:  tách N=2
n

ngun d liu khác nhau cn có n ngõ vào u khin, lúc ó s t hp ngõ vào u khin bng s
ng ngõ ra.
Tuy nhiên trong thc t, ta còn gp mch phân ng có s
ng ngõ vào u khin bng s ngõ ra (hình 4.28). Lúc ó ch
xét n mc tích cc  ngõ vào u khin, ngi ta chn mt
trong hai mc logic 1 hoc mc logic 0 làm mc tích cc. Gi s
chn mc logic 1 là mc tích cc: nu 1 ngõ vào trong s 4 ngõ
vào u khin tn ti mc logic 1 (mc tích cc), thì ngõ ra d
liu tng ng có cùng ch s vi ngõ vào u khin ó sc
i vi ngõ vào d liu chung x.
Ví d:
c
1
= 1 → x = y
1
c
2
= 1 → x = y
2
c
3
= 1 → x = y
3
c
4
= 1 → x = y
4
c
1
c

2
y
4
y
1
y
2
y
3
x
1
2
3
4
Hình 4.27. S logic thc hin mch phân ng
y
4
y
2
y
3
y
1
x
1
→
4
c
1c
2

c
3
c
4
Hình 4.28
Bài ging N T S 1 Trang 90
Lúc ó bng trng thái hot ng ca mch:
c
1
c
2
c
3
c
4
y
1
y
2
y
3
y
4
1 0 0 0 X 0 0 0
0 1 0 0 0 X 0 0
0 0 1 0 0 0 X 0
0 0 0 1 0 0 0 X
Phng trình logic và s logic c cho trên hình 4.29:
y
1

= c
1
x y
2
= c
2
x
y
3
= c
3
x y
4
= c
4
x
Gii thích hot ng ca mch:
+ Khi c
1
=1, c
2
= c
3
= c
4
= 0 ch có cng AND(1) thông cho d liu t x ni n u ra y
1
.
+ Khi c
2

=1, c
1
= c
3
= c
4
= 0 ch có cng AND(2) thông cho d liu t x ni n u ra y
2
.
+ Khi c
3
=1, c
2
= c
1
= c
4
= 0 ch có cng AND(3) thông cho d liu t x ni n u ra y
3
.
+ Khi c
4
=1, c
2
= c
3
= c
1
= 0 ch có cng AND(4) thông cho d liu t x ni n u ra y
4

.
Vì mch chn kênh c thc hin u phát và mch phân ng c thc hin u thu
nên m bo d liu c chuyn úng kênh thì mch chn kênh và mch phân ng phi ng
 vi nhau.
4.4. MCH SO SÁNH
4.4.1. i cng
- Mch so sánh dùng  so sánh các s nh phân v mt  ln.
Ví d: So sánh a và b: a = 0, b = 1 ( a< b.
- Có hai mch so sánh:
+ So sánh hai s nh phân 1 bit.
+ So sánh hai s nh phân nhiu bit.
c
1
c
2
y
4
y
1
y
2
y
3
x
1
2
3
4
c
3

c
4
Hình 4.29. Mch phân ng s lng ngõ vào u khin bng s ngõ ra