Đang tải... (xem toàn văn)
Chương 5 của bài giảng Kỹ thuật số sẽ cung cấp cho người học kiến thức về hệ tuần tự. Những nội dung chính được trình bày trong chương này gồm có: Các loại Flip flop, bộ đếm, thanh ghi dịch. Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm các nội dung chi tiết.
Chương 5: Hệ • • • • • Giới thiệu Các loại Flip flop Bộ đếm Thanh ghi dịch Tóm tắt Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 110 5.1 Giới thiệu Sơ đồ hệ Ngõ vào MẠCH TỔ HP (Cổng logic) Ngõ PHẦN TỬ NHỚ (Flip Flop) Phân loại: - Đồng (Synchronous) : ngõ thay đổi có tác động xung clock (đồng với xung clock) - Bất đồng (Asynchronous): ngõ thay đổi có thay đổi ngõ vào Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 111 5.2 Các loại Flip flop D - Fiplop • Phân loại – Kích cạnh lên D Q CK Q D Q CK Q – Kích cạnh xuống Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 112 5.2 Các loại Flip lop D - Fiplop • Kích cạnh lên Ký hiệu D Q CK Q – Một ngõ vào D (data) ngõ vào xung clock – Ngõ Q có giá trị ngõ vào D có tác động xung clock (CK) – Khi khơng có xung CK ngõ Q khơng thay đổi Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 113 • 5.2 Các loại Flip lop Giản đồ xung D - Fiplop CK D Q (Cho Q ban đầu 0) Bảng hoạt động Phương trình Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 114 5.2 Các loại Flip flop D - Fipflop • Bảng kích thích Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 115 5.2 Các loại Flip flop T - Flipflop • Phân loại – Kích cạnh lên T Q CK Q – Kích cạnh xuống T Q CK Q Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 116 5.2 Các loại Flipflop T - Flipflop • Hoạt động T-Fliplop kích cạnh xuống Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 117 5.2 Các loại Flip flop T - Flipflop • Bảng kích thích Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 118 5.2 Các loại Flip flop JK-Flip flop • Kích cạnh lên J Q CK K Q • Kích cạnh xuống Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 119 5.3 Bộ đếm Bộ đếm song song, khơng đầy đủ • Rút gọn: Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 154 5.3 Bộ đếm Bộ đếm song song, không đầy đủ • Sơ đồ mạch Q2 (MSB) Q1 D2 CK Pr CK2 Q2 D1 Q2 CK1 Cl RS Pr Q1 Q1 Q0 (LSB) Pr D0 CK0 Cl Q0 Q0 Cl Mạch reset có nhiệm vụ tạo giá trò ban đầu Q2Q1Q0 = 001 Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 155 5.3 Bộ đếm Bộ đếm song song, không đầy đủ • Cũng ví dụ giải theo cách • Cho trạng thái dư vòng đếm có trạng thái hình vẽ Từ sơ đồ trạng thái, lập bảng trạng thái kích thích, sau rút gọn Q2Q1Q0 000 111 001 m=5 010 100 110 101 011 Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 156 5.3 Bộ đếm Bộ đếm song song, không đầy đủ • Bảng chuyển trạng thái Từ rút gọn hàm D2, D1, D0 theo Q2, Q1, Q0 Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 157 5.3 Bộ đếm Phân tích đếm song song (có sơ đồ, tìm bảng trạng thái) • - Từ sơ đồ logic đếm: viết biểu thức ngõ vào FF phụ thuộc vào ngõ Qi • - Lập bảng trạng thái: từ trạng thái Qi giá trò ngõ, xác đònh trạng thái FF Qi+ • - Từ bảng chuyển trạng thái: xác đònh giản đồ trạng thái khảo sát giản đồ xung đếm Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 158 5.3 Bộ đếm Phân tích đếm song song (có sơ đồ, tìm bảng trạng thái) • Vd: Hãy xác đònh giản đồ trạng thái đếm sau: Q1 Q2 (MSB) CK J2 CK2 K2 Q2 Q2 Q0 (LSB) J1 Q1 J0 CK1 K1 Q0 CK2 Q1 K0 Q0 Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 159 5.3 Bộ đếm Phân tích đếm song song (có sơ đồ, tìm bảng trạng thái) Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 160 5.3 Bộ đếm Phân tích đếm song song (có sơ đồ, tìm bảng trạng thái) Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 161 5.3 Bộ đếm Phân tích đếm song song (có sơ đồ, tìm bảng trạng thái) • Giản đồ xung CK (LSB) Q0 Q1 (MSB) Q2 Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 162 5.4 Thanh ghi dịch • Định nghĩa: Gồm FF mắc nối tiếp với để lưu trữ thơng tin • Phân loại: đếm vòng đơn giản (ring counter), đếm vòng xoắn (Johnson),… • Thiết kế: tương tự đếm song song • Có hai cách nhập/xuất – Song song: liệu đưa tới tất FF thời điểm – Nối tiếp: liệu đưa tới FF đầu tiên, sau xung Ck nhập vào FF bit dịch chuyển sang FF Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 163 5.4 Thanh ghi dịch đếm vòng đơn giản (ring counter) • Dùng D-FF, kích cạnh lên thiết kế đếm vòng đơn giản Bảng chuyển trạng thái Q2Q1Q0 100 m=3 001 010 Rút gọn hàm ta được: D2 = Q0 , D1 = Q2, D0 = Q1 Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 164 Thanh ghi dịch đếm vòng đơn giản (ring counter) • Sơ đồ mạch Q2 CK D2 Q2 CK2 Q2 Q1 D1 Q1 CK1 Q1 Q0 D0 Q0 CK0 Q0 Bộ đếm muốn hoạt động cần có mạch reset ban đầu Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 165 5.4 Thanh ghi dịch Bộ đếm Jonhson • Ví dụ dùng D-FF Thiết kế đếm Jonhson Bảng trạng thái Q2Q1Q0 000 001 100 m=6 110 011 111 Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 166 5.4 Thanh ghi dịch Bộ đếm Jonhson • Sơ đồ mạch Q2 CK D2 Q2 CK2 Q2 Q1 D1 Q1 CK1 Q1 Q0 D0 Q0 CK0 Q0 Boä đếm muốn hoạt động cần có mạch reset ban đầu Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 167 Chương 5: Tóm tắt • Thuộc bảng hoạt động kích thích loại FF • Thiết kế đếm – Nối tiếp – Song song • Thanh ghi: trường hợp đặc biệt đếm song song • Đếm vòng đơn giản • Đếm Jonhson Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 168 ... mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 117 5.2 Các loại Flip flop T - Flipflop • Bảng kích thích Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: ... Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 123 5.2 Các loại Flip flop SR-Flip flop • Kích cạnh xuống Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy... Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 132 • Định nghĩa: 5.3 Bộ đếm Sơ đồ khối Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy