fantasyforever91
New Member
Download miễn phí Bài giảng Mạch số - Hệ thống số đếm và khái niệm về mã
Trong đời sống, con người giao tiếp với nhau thông qua
một hệ thống ngôn ngữ quy ước, nhưng máy tính chỉ xử
lý các dữ liệu nhị phân. Do đó, vấn đề đặt ra là làm thế
nào tạo ra một giao diện dễ dàng giữa người và máy tính,
nghĩa là máy tính thực hiện được các bài toán do con
người đặt ra. Để thực hiện điều đó, người ta đặt ra vấn đề
mã hóa dữ liệu.
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
MẠCH SỐMã học phần: VL264
Số tín chỉ: 2
Thời gian: 30 tiết
Tài liệu tham khảo:
1. Nguyễn Hữu Phương, “Mạch Số”, Nhà xuất
bản thống kê, 2001.
2. Ronald J. Tocci, “Digital Systems: principles
and applications”, Prentice-Hall international,
Inc.
Về học tập, thi cử và kiểm tra:
Seminar: 2đ
Kiểm tra: 2đ (2 đến 4 bài kiểm tra (15 – 30 phút),
mỗi bài 0.5đ -1đ, sv thiếu 1- 2 bài kiểm tra sẽ bị
cấm thi)
Thi cuối kỳ: 6đ
Nộp mạch thí nghiệm: mỗi nhóm tối đa 2 sv, mỗi
mạch tối đa 2đ (đây là điểm cộng thêm)
Nộp bài tập: trường hợp điểm tổng kết < 5đ sẽ
được xem xét nếu sv nộp bài tập đầy đủ
Bài 1
HỆ THỐNG SỐ ĐẾM VÀ
KHÁI NIỆM VỀMÃ
I. Mạch tương tự và mạch số
Mạch tương tự:
Mạch tương tự (mạch Analog) xử lý các tín
hiệu tương tự (là tín hiệu có biên độ biến
thiên liên tục theo thời gian). Việc xử lý bao
gồm các vấn đề: chỉnh lưu, khuếch đại, điều
chế, tách sóng.
Nhược điểm:
Chống nhiễu thấp (nhiễu dễ xâm nhập)
Phân tích, thiết kế mạch phức tạp
Mạch số:
Mạch số (mạch Digital) xử lý các tín hiệu
số (là tín hiệu có biên độ biến thiên không
liên tục theo thời gian hay rời rạc thời gian),
nó được biểu diễn dưới dạng sóng xung với
2 mức điện thế cao và thấp mà tương ứng
với 2 mức điện thế này là 2 mức logic của
mạch số. Việc xử lý bao gồm các vấn đề:
lọc số, điều chế số, gain điều chế số, mã
hóa, giải mã, …
Một số ưu điểm của mạch số:
Đơn giản, dễ hiểu
Dễ phân tích, thiết kế
Độ chính xác cao, ít ảnh hưởng bởi nhiễu
Khả năng lưu trữ, truyền tải
Dễ tạo mạch tích hợp
Hoạt động có thể lập trình.
Vì vậy, hiện nay mạch số được sử dụng khá phổ
biến trong tất cả các lĩnh vực: đo lường số, truyền
hình số, điều khiển số, …
II. Hệ thống số đếm
• Hệ đếm là tập hợp các phương pháp gọi và
biểu diễn các con số bằng các ký hiệu có giá
trị số lượng xác định gọi là chữ số
• Hệ đếm chia làm 2 loại:
o Hệ đếm theo vị trí: là hệ đếm mà trong đó
giá trị số lượng của chữ số còn phụ thuộc
vào vị trí của nó đứng trong con số
VD: 1991 (hệ thập phân)
1111(hệ nhị phân)
o Hệ đếm không theo vị trí: là hệ đếm mà
trong đó giá trị số lượng của chữ số không
phụ thuộc vào vị trí của nó đứng trong con
số
VD: Hệ La mã I, II, III, …
III. CƠ SỐ - CHUYỂN ĐỔI CƠ SỐ
Bất cứ một số nguyên dương R (R>1) đều có thể được
chọn làm cơ số cho một hệ thống số.
Nếu hệ thống có cơ số R thì các số từ 0 đến (R-1) được
sử dụng.
Ví dụ: nếu R=8 thì các chữ số cần thiết là
0,1,2,3,4,5,6,7.
Các hệ thống cơ số thông dụng trong kỹ thuật số:
• Thập phân (cơ số 10).
• Nhị phân (cơ số 2).
• Bát phân (cơ số 8).
• Thập lục phân (cơ số 16).
Đổi từ cơ số d sang cơ số 10:
Về phương pháp, người ta khai triển con số trong cơ số
d dưới dạng đa thức theo cơ số của nó.
VD: 1101, đổi sang thập phân là
1101(2)=1.23 + 1.22 + 0.21 + 1.20 = 13(10)
Đổi từ cơ số 10 sang cơ số d:
Về phương pháp, người ta lấy con số trong cơ số chia
liên tiếp cho cơ số d đến khi nào thương bằng không
thì thôi.
IV. Hệ nhị phân (hệ cơ số 2)
Hệ nhị phân là hệ đếm mà trong đó chỉ sử dụng hai
ký hiệu 0 và 1 để biểu diễn tất cả các số. Hai ký
hiệu đó gọi chung là bít hay digit và nó đặc trưng
cho mạch điện tử có hai trạng thái ổn định hay còn
gọi là 2 trạng thái bền Flip-Flop (ký hiệu là FF).
Một chữ số nhị phân gọi là bit.
Chuỗi 4 bit nhị phân gọi là nibble.
Chuỗi 8 bit gọi là byte.
Chuỗi 16 bit gọi là word.
Chuỗi 32 bit gọi là double word.
Chữ số nhị phân bên phải nhất của chuỗi bit gọi là bit
có ý nghĩa nhỏ nhất (least significant bit – LSB)
Chữ số nhị phân bên trái nhất của chuỗi bit gọi là bit
có ý nghĩa lớn nhất (most significant bit – MSB).
Thường dùng chữ B cuối chuỗi bit để xác định đó là
số nhị phân.
V. Mã BCD (Binary Code Decimal)
Trong đời sống, con người giao tiếp với nhau thông qua
một hệ thống ngôn ngữ quy ước, nhưng máy tính chỉ xử
lý các dữ liệu nhị phân. Do đó, vấn đề đặt ra là làm thế
nào tạo ra một giao diện dễ dàng giữa người và máy tính,
nghĩa là máy tính thực hiện được các bài toán do con
người đặt ra. Để thực hiện điều đó, người ta đặt ra vấn đề
mã hóa dữ liệu.
Các lĩnh vực mã hóa như: số thập phân, ký tự, âm thanh,
hình ảnh, …
o Nếu mỗi chữ số của số thập phân được mô tả bằng số
nhị phân tương ứng với nó, kết quả ta được 1 mã gọi là
mã BCD, vì chữ số thập phân lớn nhất là 9, cần 4 bit
để mã hóa.
o Các số 8,4,2,1 được gọi là trọng số của mã và được gọi
là mã BCD 8-4-2-1.
Lưu ý:
Mã BCD phải viết đủ 4 bit
Sự tương ứng chỉ áp dụng cho số thập phân từ 0
đến 9 (số nhị phân từ 1010 đến 1111 của số nhị
phân 4 bit không phải là số BCD)
10019
10008
01117
01106
01015
01004
00113
00102
00011
00000
BCDThập
phânVD:
194110 = 111100101012
1941 = 0001 1001 0100 0001BCD
BÀI 2
CỔNG LOGIC VÀ ĐẠI SỐ BOOLE
I. TRẠNG THÁI LOGIC O VÀ LOGIC 1
LOGIC 0 LOGIC 1
Sai Đúng
Tắt Mở
Thấp Cao
Không Đồng ý
Giả Thật
0V
0,8V
2,0V
3,4V
5V
Logic 1
(mức cao)
Logic 0
(mức thấp)
Mức logic:
Số nhị phân có số
mã là 0,1 và cơ số là
2
Số thập
phân
Số thập
lục
Số nhị
phân
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
E
F
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111
Ví dụ:
112D = 0111 0000B = 70H
7 0
D: decimal
B: binary
H: hexadecimal
Rc
DIODE
+ -
Rc
DIODE
+-
RC
C
E
B
VCC
RB
IC
IB
VI = 0
VO VCC VO 0
RC
C
E
B
VCC
RB
IC
IB
VI = VCC
II. CÁC CỔNG (HÀM) LOGIC
1. CỔNG AND
1
2
3
74LS08
4
5 6&
74LS08
1
2
13
12
74LS11
3
4 6
5 &
74LS11
A
A
B
B
C
Y
Y Biến số Hàm số
A B Y
0
0
1
1
0
1
0
1
0
0
0
1
Bảng trạng thái (bảng
sự thật): tìm trạng thái
ngõ ra theo điều kiện
ngõ vào
A = 0 -> Y = 0 bất chấp B
A = 1 -> Y = B
Y = A.B (đọc: Y bằng A VÀ B)
LED
1
0
+
-
Y = 1: sáng
Y = 0: tắt
0A
1
B
VCC
5V
DIODE
R
VCC = 5V
0 = 0V
1 = 5V
A
B
Y = A.B
I
0
1
1
0
0
1
A
B
Y
t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7
1
2
3
74LS08
A
B
Y
2. CỔNG OR
1
2 31
7432
9
10
8
7432
A
B Y
Biến số Hàm số
A B Y
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
1
Bảng trạng thái:
Y = A + B (đọc: Y bằng A HOẶC B)
A = 0 -> Y = B
A = 1 -> Y = 1 bất chấp B
DIODE
R
0 = 0V
1 = 5V
I
Y =A + B
A
B
Y = 1:sáng
Y = 0: tắt
LED
1
0A
1
0
B
+
-
VCC
5V
0
1
1
0
0
1
A
B
Y
t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7
9
10
8
7432
A
B Y
3. CỔNG NOT
1 2
7404
3 41
7404
A
Y = A
Bảng trạng thái:
Biến số Hàm số
A B
0
1
1
0
(đọc: Y bằng A KHÔNG B)AY
Chỉ có một ngõ vào và một ngõ ra
Y = 1 :sáng
Y = 0: tắt
LED
A
VCC = 5V
C
E
B
RC
RB
VCC
5V
+
-
0 1 Y = A
A
0 = 0V
1= 5V
01
10
OR AND NOT
0 + 0 = 0
0 + 1 = 1
1 + 0 = 1
1 + 1 = 1
0 . 0 = 0
0 . 1 = 0
1 . 0 = 0
1 . 1 = 1
Tóm tắt
9
10
8
7432
4
5
6
74LS08
9
10
8
7432
4
5
6
74LS08
1 2
7404
9
10
8
7432
1 2
7404
9
10
8
7432
A
A
A
A
B
B
B
Y
Y
Y
Y
C
C
C
4. CỔNG NAND
Biến số Hàm số
A B Y
0
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1
0
Bảng trạng thái:
A
B Y
1
2 3&
74LS00
4
5
6
74LS00
A
B
Y1 2
7404
1
2
3
74LS08
ABY
B
A = 0 -> Y = 1 bất chấp B
...