TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CN ĐIỆN KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ CHƯƠNG HỆ TỔ HỢP MỤC TIÊU THỰC HIEÄN: KHÁI NIỆM CHUNG Các cổng AND, OR, NOT, Là phần tử logic gọi hệ tổ hợp đơn giản Hệ tổ hợp: Có ngõ hàm logic theo ngõ vào y1 y2 f x 1, x , , x n f x 1, x , , x n ym f x 1, x , , x n x1 x2 xn y1 Hệ tổ hợp y2 ym PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ Từ yêu cầu thực tế ta lập bảng trạng thái mô tả hoạt động mạch Dùng phương pháp tối thiểu để tối thiểu hóa hàm logic Thành lập sơ đồ logic từ hàm logic Thành lập sơ đồ hệ tổ hợp MỘT SỐ MẠCH TỔ HỢP Mạch mã hóa – giải mã Mạch chọn kênh – phân đường Mạch so sánh Mạch kiểm phát chẳn lẽ Mạch số học 2.1 MÃ HÓA Trong sống người giao ngôn ngữ qui ước Trong kỹ thuật điện tử số tín hiệu xử lý theo hệ nhị phân Do yêu cầu đặt tạo giao diện dễ dàng kết nối người máy tính Nghĩa máy tính thực phép tính người đặt MÃ HÓA Để thực được, yêu cầu đặt vấn đề mã hóa liệu Các lĩnh vực mã hóa như: Hệ thống số Ký tự Tập lệnh Âm Hình ảnh 2.1.1 Mã hóa số thập phân Khái niệm Để mã hóa số thập phân, người ta sử dụng số nhị phân bit để biểu diễn Việc sử dụng số nhị phân bit để biểu diễn gọi số BCD (Binary Code Decimal) Ví dụ: → 0000 → 0001 → 0010 → 0011 → 0100 → 0101 → 0110 → 0111 → 1000 → 1001 Mã hóa số thập phân Phân loại Số nhị phân bit 24 = 16 Ta chọn 10 16 tổ hợp để mã hóa ký tự từ → Mặc dù tồn nhiều mã BCD khác thực tế người ta chia làm loại chính: BCD có trọng số BCD khơng có trọng số Họ CMOS Seri 45XX Ví dụ: 4502 2.6.3 Mạch mã hóa ưu tiên Khi có nhiều tín hiệu tác động đồng thời Tín hiệu có mức ưu tiên cao xử lý trước 2.7 MẠCH HỢP VÀ GIẢI ĐA HỢP (Mux & Demux) 2.7.1 Đại cương Mạch đa hợp gọi mạch chọn liệu, gồm: 2n ngõ vào liệu n ngõ vào địa (hay điều khiển) ngõ Khi có địa tác động liệu ngã vào tương ứng với địa chọn Do đó, mạch chọn liệu mạch chuyển liệu song song thành liệu nối tiếp ngõ ra, gọi Multiple (MUX) MẠCH HỢP VÀ GIẢI ĐA HỢP Mạch giải đa hợp gọi mạch tách kênh Cùng đầu vào có nhiệm vụ tách N nguồn liệu khác để rẽ N ngõ khác Do đó, mạch giải đa hợp mạch chuyển liệu nối tiếp thành liệu song song ngõ ra, gọi Demultiplex (DEMUX) 2.7.2 Thiết mạch đa hợp → Sơ đồ khối mạch có: ngõ vào liệu (D0 → D3) ngõ điều khiển (A, B) ngõ ra(Y) Bảng trạng thái Phương trình logic: Thiết mạch đa hợp → Sơ đồ mạch điện 2.7.3 Thiết mạch đa hợp → Sơ đồ khối mạch có: ngõ vào liệu (D0 → D7) ngõ điều khiển (A, B, C) ngõ ra(Y) Bảng trạng thái: Phương trình logic: 2.7.4 Ứng dụng mạch đa hợp Biến chuỗi liệu song song thành nối tiếp: Một mạch đa hợp kết hợp với mạch đếm biến chuỗi liệu song song ngã vào thành chuỗi liệu nối tiếp ngã Ứng dụng mạch đa hợp Tạo hàm: Một đa hợp 2n → tạo n biến Ví dụ: Tạo hàm biến đa hợp → từ biểu thức: So sánh với biểu thức hàm viết dạng khai triển theo định lý Shanon thứ nhất: Ứng dụng mạch đa hợp Ta có kết quả: D0 = f(0, 0, 0) D2 = f(0, 1, 0) D4 = f(1, 0, 0) D6 = f(1, 1, 0) D1 = f(0, 0, 1) D3 = f(0, 1, 1) D5 = f(1, 0, 1) D7 = f(1, 1, 1) Ví dụ tạo hàm: Ta thấy D0, D2, D3, D5, D7 = nên ngõ vào nối lên nguồn, ngõ vào lại nối xuống mass Ứng dụng mạch đa hợp • Mạch điện Ứng dụng mạch đa hợp Một đa hợp 2n → kết hợp với cổng NOT tạo hàm (n + 1) biến Ví dụ: Giải: Hàm đa hợp → 1: Chuẩn hóa hàm F1: Để Y = F1 ta phải có: 4.9.3.Mạch giải đa hợp Mạch giải đa hợp thực chất mạch giải mã ngã vào cho phép trở thành ngã vào liệu ngã vào tổ hợp số nhị phân trở thành ngã vào địa Trên thị trường, người ta chế tạo mạch giải mã giải đa hợp chung IC, tùy theo điều kiện mà sử dụng Thí dụ: IC 74138 IC Giải mã sang đường đồng thời mạch giải đa hợp → ...CHƯƠNG HỆ TỔ HỢP MỤC TIÊU THỰC HIỆN: KHÁI NIỆM CHUNG Các cổng AND, OR, NOT, Là phần tử logic gọi hệ tổ hợp đơn giản Hệ tổ hợp: Có ngõ hàm logic theo ngõ vào y1 y2 f x 1, x , ,... Mã BCD 8 421 Mã BCD 5 421 Mã hóa số thập phân Mã BCD số học mã có tổng trọng số ln Ví dụ: BCD → 24 21 BCD → 5 121 BCD → 84 -2- 1 Để tìm từ mã thập phân số thập phân, ta lấy bù từ mã nhị phân số bù tương... đồ hệ tổ hợp MỘT SỐ MẠCH TỔ HỢP Mạch mã hóa – giải mã Mạch chọn kênh – phân đường Mạch so sánh Mạch kiểm phát chẳn lẽ Mạch số học 2. 1 MÃ HĨA Trong sống người giao ngơn ngữ qui ước Trong kỹ thuật