Báo cáo buổi 3 nhập môn mạch số

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
KHOA KỸ THUẬT MÁY TÍNH

BÀI BÁO CÁO BUỔI 3
Môn: Thực hành Nhập môn mạch số
Thực hành Nhập môn mạch số Báo cáo Buổi 3
Bài 3: THIẾT KẾ MẠCH CỘNG
3.1 Mục tiêu
Giúp sinh viên làm quen với việc thiết kế các mạch toán học, đầu tiên là mạch cộng một
bit. Và dựa vào mạch cộng 1 bit này sinh viên có thể thực hiện các mạch cộng nhiều bit
theo các bài tập làm thêm.
3.2 Nội dung thực hành
3.2.1 Thiết kế mạch cộng theo bảng sự thật
3.3 Thực hành
3.3.1 Thiết kế mạch cộng
1. Tạo một project Quartus mới. Thiết kế một mạch theo mạch logic đã thiết
kế bên trên. Gán pin cho mạch:
Bảng sự thật:
• Từ bảng sự thật, ta có:
Trang 2
Thực hành Nhập môn mạch số Báo cáo Buổi 3
 S:
S =
S =
S =
Ta có:
S =
 Cout:
Trang 3
Thực hành Nhập môn mạch số Báo cáo Buổi 3

Bảng sự thật cho từng mạch:
A B Cin AB S Cout
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0 1 0
0 1 0 1 0 0 1 0
0 1 1 1 0 1 0 1
1 0 0 1 0 0 1 0
1 0 1 1 0 1 0 1
1 1 0 0 1 0 0 1
1 1 1 0 1 0 1 1
Trang 4
Thực hành Nhập môn mạch số Báo cáo Buổi 3
2. Biên dịch để phân tích, tổng hợp và tạo ra file .sof
Trang 5
Thực hành Nhập môn mạch số Báo cáo Buổi 3
3. Mô phỏng mạch trên wareform.
Trang 6
Thực hành Nhập môn mạch số Báo cáo Buổi 3
Từ wareform, ta thấy rằng:
- Từ 0ns đến 80ns: A=0, B=0, Cin=0 => S, Cout = 0
- Từ 80ns đến 160ns: A =0, B =0, Cin =1 => S = 1, Cout =0
- Từ 160ns đến 240ns: A = 0, B =1, Cin =0 => S = 1, Cout =0
- Từ 240ns đến 320ns: A=0, B=1, Cin=1 => S=0, Cout =1
- Từ 320ns đến 400ns: A=1, B=0, Cin=0 => S=1, Cout=0
- Từ 400ns đến 480ns: A=1, B=0, Cin=1 => S=0, Cout=1
- Từ 480ns đến 560ns: A=1, B=1, Cin =0 => S=0, Cout=1
- Từ 560ns đến 640ns: A=1, B=1, Cin=1 => S=1, Cout =1
 So sánh với bảng sự thật thì cho thấy wareform cho kết quả chính xác.
3.3.2 Tạo Symbol mạch cộng
Trang 7

Thực hành Nhập môn mạch số Báo cáo Buổi 3
3.4 Bài tập ôn tập
1. Dựa vào mạch cộng 1 bit, thiết kế mạch cộng 4 bit theo hình sau:
a. Tạo một project Quartus mới. Thiết kế một mạch 4 bit theo mạch cộng 1
bit như hình. Gán pin cho mạch:
Trang 8
Thực hành Nhập môn mạch số Báo cáo Buổi 3
b. Biên dịch để phân tích, tổng hợp và tạo ra file .sof
Trang 9
Thực hành Nhập môn mạch số Báo cáo Buổi 3
c. Mô phỏng mạch trên wareform.
Trang 10
Thực hành Nhập môn mạch số Báo cáo Buổi 3
• Xét 2 trường hợp cộng không tràn bit:
 Kết quả trên wareform cho thấy đúng.
• Xét 2 trường hợp cộng tràn bit:
 Kết quả trên wareform cho thấy đúng.
BẢNG SỰ THẬT (một vài trạng thái)
Trang 11
Thực hành Nhập môn mạch số Báo cáo Buổi 3
A3 A2 A1 A0 B3 B2 B1 B0 Cin S3 S2 S1 S0 Cout
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0
0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0
0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0
0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0
0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0
0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0
0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0
0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0

0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0
0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0
0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0
0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0
0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0
0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0
0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0
0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0
0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0
0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0
0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0
0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0
0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0
0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0
Trang 12
Thực hành Nhập môn mạch số Báo cáo Buổi 3
0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0
0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0
0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0
0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0
0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0
0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0
0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0
0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0
0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1
0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0
0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0
0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0
0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0
0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0

0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0
0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0
0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0
0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0
0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0
0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0
0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0
0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0
0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0
0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1
Trang 13
Thực hành Nhập môn mạch số Báo cáo Buổi 3
0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1
0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0
0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0
0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0
0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0
0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0
0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0
0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0
0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0
0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0
0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0
0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0
0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0
0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0
0 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1
0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1
0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1
0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0

0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0
0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0
0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0
0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0
0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0
0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0
Trang 14
Thực hành Nhập môn mạch số Báo cáo Buổi 3
0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0
0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0
0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0
0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0
0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0
0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1
0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1
0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1
0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1
1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1
1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1
1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1
1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1
Trang 15