Bài giảng Kỹ thuật số (Digital Engineering) - Chương 2: Cổng Logic
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (783.89 KB, 42 trang )
KỸ THUẬT SỐ
(DIGITAL ENGINEERING)
C
T
H
GIỚI THIỆU MÔN HỌC
☺: Cao Thị Thu Hương
:
: A1-1310
T
C
H
C
T
H
NỘI DUNG HỌC PHẦN KỸ THUẬT SỐ
ĐẠI SỐ LOGIC
CÁC CỔNG LOGIC
CÁC MẠCH TỔ HỢP
CÁC MẠCH DÃY
2
KỸ THUẬT SỐ
(DIGITAL ENGINEERING)
C
T
H
CHƯƠNG 2: CỔNG LOGIC
☺: Cao Thị Thu Hương
:
: A1-1310
T
C
H
C
T
H
CHƯƠNG 2: CỔNG LOGIC
2.1. Các cổng logic cơ bản
2.2. Một số cổng ghép thông dụng
2.3. Tính đa chức năng của cổng NAND, NOR
2.4. IC số
4
C
T
H
CHƯƠNG 2: CỔNG LOGIC
2.1. Các cổng logic cơ bản
2.2. Một số cổng ghép thông dụng
2.3. Tính đa chức năng của cổng NAND, NOR
2.4. IC số
5
C
T
2.1. Các cổng logic cơ bản
H
❖Để thể hiện các hàm logic bằng mạch điện người ta sử dụng
các cổng logic.
❖Các cổng logic được xây dựng dựa trên cấu hình mạch chuyên
biệt được gọi là họ mạch logic, điển hình là:
▪ Mạch logic Điện trở - Transistor (RTL)
▪ Mạch logic Điốt – Transistor (DTL)
▪ Mạch logic Transistor – Transistor (TTL), CMOS,…
6
AC
T
2.1. Các cổng logic cơ bản
H
❖Cổng NOT
ഥ
▪ Cổng NOT thực hiện hàm phủ định: Y = A
▪ Kí hiệu cổng:
▪ Hoạt động của cổng NOT được mô tả ở bảng trạng thái sau:
H (High)
L (Low)
7
AC
T
2.1. Các cổng logic cơ bản
H
❖Cổng OR
▪ Cổng OR thực hiện hàm cộng logic: Y =A+B
hoặc với hàm nhiều biến: Y(X1,X2,…,Xn) = X1+X2+ … +Xn
▪ Kí hiệu cổng:
• VD:
8
AC
T
2.1. Các cổng logic cơ bản
H
❖Cổng OR
▪ Nguyên lý hoạt động của cổng OR:
▪ Ví dụ:
A
Y
B
t0
t1
t2
t3
t4
t0
t1
t2
t3
t4
9
AC
T
2.1. Các cổng logic cơ bản
H
❖Cổng AND
▪ Cổng AND thực hiện hàm nhân logic: Y =A.B
hoặc với hàm nhiều biến: Y(X1,X2,…,Xn) = X1.X2… Xn
▪ Kí hiệu cổng:
• VD:
10
AC
T
2.1. Các cổng logic cơ bản
H
❖Cổng AND
▪ Nguyên lý hoạt động của cổng AND:
▪ Ví dụ:
A
Y
B
t0
t1
t2
t3
t4
t0
t1
t2
t3
t4
11
C
T
H
CHƯƠNG 2: CỔNG LOGIC
2.1. Các cổng logic cơ bản
2.2. Một số cổng ghép thông dụng
2.3. Tính đa chức năng của cổng NAND, NOR
2.4. IC số
12
C
T
2.2. Một số cổng ghép thông dụng
H
❖Cổng NAND
▪ Là cổng ghép nối tiếp một cổng AND với một cổng NOT
• Mức logic của cổng NAND là phủ định của cổng AND.
▪ Cổng NAND có thể có hai đầu vào hoặc nhiều đầu vào.
▪ Kí hiệu cổng:
13
C
T
2.2. Một số cổng ghép thông dụng
H
❖Cổng NAND
▪ Nguyên tắc hoạt động:
14
C
T
2.2. Một số cổng ghép thông dụng
H
❖Cổng NOR
▪ Là cổng ghép nối tiếp một cổng OR với một cổng NOT.
• Mức logic của cổng NOR là phủ định của cổng OR.
▪ Cổng NOR có thể có 2 đầu vào hoặc nhiều đầu vào.
▪ Kí hiệu cổng:
15
C
T
2.2. Một số cổng ghép thông dụng
H
❖Cổng NOR
▪ Nguyên tắc hoạt động:
16
C
T
2.2. Một số cổng ghép thông dụng
H
❖Cổng XOR
▪ Cổng XOR còn gọi là cổng khác dấu hoặc cổng cộng modulo 2.
▪ Cổng XOR thực hiện hàm cộng modulo 2:
▪ Kí hiệu cổng:
17
C
T
2.2. Một số cổng ghép thông dụng
H
❖Cổng XOR
▪ Nguyên tắc hoạt động:
18
C
T
2.2. Một số cổng ghép thông dụng
H
❖Cổng XNOR
▪ Cổng XNOR còn có tên gọi là cổng đồng dấu.
▪ Cổng XNOR thực hiện hàm tương đương:
▪ Kí hiệu cổng:
19
C
T
2.2. Một số cổng ghép thông dụng
H
❖Cổng XNOR
▪ Nguyên tắc hoạt động:
20
C
T
H
CHƯƠNG 2: CỔNG LOGIC
2.1. Các cổng logic cơ bản
2.2. Một số cổng ghép thông dụng
2.3. Tính đa chức năng của cổng NAND, NOR
2.4. IC số
21
C
T
H
2.3. Tính đa chức năng của cổng NAND, NOR
❖ Theo tính chất của các cổng logic cơ bản, mọi hàm logic đều có thể thực
hiện được nhờ cách kết hợp 3 hàm cơ sở AND, OR và NOT
▪ Mọi cấu trúc mạch phức tạp đều có thể tổng hợp được từ các hệ hàm
này.
❖ Do công nghệ chế tạo các cổng AND, OR và NOT có nhiều điểm khác
nhau → khó có thể thực hiện được trong các mạch tích hợp số.
→ Do vậy, để khắc phục được nhược điểm này phải tìm ra cổng có thể
tạo ra hệ hàm đầy đủ. Cổng NAND và cổng NOR có thể thỏa mãn điều
kiện này.
❖ Từ cổng NAND hoặc cổng NOR có thể tạo ra các cổng logic cơ bản khác.
22
C
T
H
2.3. Tính đa chức năng của cổng NAND, NOR
❖2.3.1. Tính đa chức năng của cổng NAND
❖2.3.2. Tính đa chức năng của cổng NOR
23
C
T
H
2.3.1. Tính đa chức năng của cổng NAND
❖Từ cổng NAND có thể tạo ra các cổng NOT, AND, OR và NOR
A
A
A
A
A
A
AB
B
AB
B
A
A
A+B
A+B
B
B
A
A+B
B
A
A+B
B
24
C
T
H
2.3.2. Tính đa chức năng của cổng NOR
❖Từ cổng NOR có thể tạo ra các cổng NOT, AND, OR và NAND.
A
A
A
A
A
A
A+B
A+B
B
B
A
A
AB
AB
B
B
A
AB
B
A
AB
B
25
