luathieng_t3
New Member
Download miễn phí Bài giảng Thiết kế hệ thống vi xử lý - Bài 2
Thứctếmạch ghi dịch
•IC 74164: dịch phải8 bit;
•IC 7495: 4 bit , dịch phải, trái, vào/ra nốitiếp/song song
•Mộtsốnhị phân khi dịch trái 1 bit, giá trịđược nhân lên gấpđôi vàđượcchiahai khidịch phảimột bit.
• Trong máy tính thanh ghi (tên thường gọicủamạch ghi dịch) là nơilưutạmdữliệuđểthựchiện các phép tính, các lệnh cơbảnnhưquay, dịch .
• Ngoài ra, mạch ghi dịch còn nhữngứng dụng khác như: tạomạchđếm vòng, biếnđổidữliệunốitiếp↔song song, dùng thiếtkếcác mạchđèn trang trí, quang báo.
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:
1Electrical Engineering1
Mạch điện cơ bản
• 2 điện trở mắc nối tiếp
• Vout = (Vc * R1)/(R1 + R2)
• Ví dụ: Vc = 10V, R1 = 1K,
R2 = 1K, Vout = 5V
R2
R1
Vc
Electrical Engineering
2
Mạch cơ bản (tiếp)
• Trường hợp đặc biệt
• Nếu R1>>R2 -> Vout = 0
• Nếu R1 Vout = Vc
R2
R1
Vc
Vout
2Electrical Engineering
3
Transistor
• Nếu R1 >> R2 (R1 -> infinity, R2 ->0)
• Vout = Vc
Vc
Vout
0, ground
Vc
Vout
0, ground
Nếu R1 0)
Vout = 0
Electrical Engineering
4
Transistor lý tưởng
V2
V1
Vin
V2
V1
V2
V1
VinVin
•Điện trở R được điểu khiển bởi điện áp Vin
•Giả thiết V2 > V1
•Nếu Vin xấp xỉ V1, R = infinity
•Nếu Vin > V1 + 1V, R = 0
3Electrical Engineering
5
N transistor
• V2 > V1
• Nếu Vin xẫp xỉ V1, R = infinity
• Nếu Vin > V1 + 1V, R = 0
V2
V1
Vin
Base
Collector
Emiter
Electrical Engineering
6
P transistor
• V2 < V1
• Nếu Vin xấp xỉ V2, R
= 0
• Nếu Vin > V2 + 1V, R
= infinity
V2
V1
Vin
Base
Collector
Emiter
4Electrical Engineering
7
Kết cấu mạch logic (0, 1)
Vc
Vout
0, ground
NÕu Vin = 5 V
•V2-Vin = 0, T2 khãa
•Vin > V1 + 1V, T1 më
Vout = 0V
V2 = 5 V
Vin
V1 = 0v,
ground
Vin
PNP
NPN
Vout
T2
T1
Electrical Engineering
8
KÕt cÊu m¹ch logic (0, 1)
NÕu Vin = 0V
•V2-Vin > 1V, T2 më
•Vin =V1, T1 khãa
Vout = 5V
V2 = 5 V
Vin
V1 = 0v,
ground
Vin
PNP
NPN
Vout
T2
T1
Vout
0, ground
5Electrical Engineering
9
Mạch đảo dùng transistor
• Nếu Vin = 5V, Vout = 0V
• Nếu Vin = 0V, Vout = 5V
• Nếu Vin = High, Vout = Low
• Nếu Vin = Low, Vout = High
Electrical Engineering
10
Chế độ làm việc Transitor
•ChÕ ®é khãa (cutoff)
•ChÕ ®é khuyÕch ®¹i (active)
•ChÕ ®é b·o hßa (satuation)
6Electrical Engineering
11
Logic function
Hàm tổng hợp các biến đầu
vào
W = f(x1,x2, ... xn)
x là các bit logic, có 2 trạng
thái, đưa ra bảng chân lý với
các trạng thái chuẩn
Electrical Engineering
12
Các hàm lôgic cơ bản
• AND
• OR
• NAND
• NOR
• XOR
• NOT
7Electrical Engineering
13
AND
• W = and (x,y) = x.y
• Điều kiện và
x y W
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
Electrical Engineering
14
OR
• W = or (x,y) = x + y
§iÒu kiÖn hoÆc
x y W
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
8Electrical Engineering
15
NOT
• W = NOT (X) = x’
§iÒu kiÖn ®¶o
W = W
x W
0 1
1 0
Electrical Engineering
16
NAND
• W = nand (x,y) = (x . y)’
§iÒu kiÖn vµ ®¶o
x y W
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0
9Electrical Engineering
17
NOR
• W = nor (x,y) = (x + y)’
§iÒu kiÖn hoÆc ®¶o
x y W
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0
Electrical Engineering
18
XOR
• W = xor (x,y)
§iÒu kiÖn hoÆc lo¹i trõ (or
exclusive)
x y W
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
10
Electrical Engineering
19
Mạch nhiều đầu vào
• W = and (x1,x2,x3,x4) =
• And(x1,x2) . (and(x3,x4))
Electrical Engineering
20
Phân loại IC số
• Loại TTL
– Ngưỡng 0: 0 – 0.8V
– Ngưỡng 1: 2.4 – 5V
• Loại CMOS
– Ngưỡng 0: 0 – 1.5V
– Ngưỡng 1: 2.5 – 5V (loại CMOS 5V)
– Ngưỡng 1: 11 – 15V (loại CMOS 15V)
11
Electrical Engineering
21
Các mạch số cơ bản
• Mạch giải mã (decoder)
• Mạch dồn kênh (multiplexer)
• Mạch chốt (Flip-Flop)
• Mạch đếm (counter)
• Mạch chia tần số (freq divider)
• Mạch tạo xung clock (555 timer)
Electrical Engineering
22
Mạch giải mã
• Mạch chuyển đổi từ n
đầu vào thành bit tương
ứng 2^n ở đầu ra
• Mạch giải mã 1 – 2
• Đầu ra được quyết định
bởi tổ hợp nhị phân đầu
vào
12
Electrical Engineering
23
Mạch giải mã 3 – 8 (74LS138)
• Mạch giải mã từ 3
đường ra 8 đường có
thể
• Tuân theo luật 2^n
• IC 74138, 74139,
74154
U2
74LS138
1
2
3
15
14
13
12
11
10
9
7
6
4
5
A
B
C
Y0
Y1
Y2
Y3
Y4
Y5
Y6
Y7
G1
G2A
G2B
Electrical Engineering
24
LED 7 thanh
13
Electrical Engineering
25
Mã BCD thành LED 7thanh
Electrical Engineering
26
Bảng logic
14
Electrical Engineering
27
IC số giải mã BCD
• Hai IC thông dụng dùng để giải mã BCD
sang 7 đọan là:
• CD 4511 (loại CMOS, ngã ra tác động cao
và có đệm)
• 7447 (loại TTL, ngã ra tác động thấp, cực
thu để hở)
Electrical Engineering
28
Mạch hiển thị thực tế
15
Electrical Engineering
29
Mạch dồn kênh (2 đường)
• Còn được gọi là mạch chọn
dữ liệu, gồm 2^n ngã vào
dữ liệu, n ngã vào địa chỉ
(hay điều khiển) và một
ngã ra. Khi có một địa chỉ
được tác động dữ liệu ở
ngã vào tương ứng với địa
chỉ đó sẽ được chọn.
Electrical Engineering
30
Dồn kênh
16
Electrical Engineering
31
Thực tế dồn kênh
• Trên thực tế, ta có đủ các loại mạch đa hợp từ 2
→ 1 (IC 74157), 4 → 1 (IC 74153), 8 → 1 (IC
74151) và 16 → 1 (74150) . . . .
• Ngoài ra, để chọn dữ liệu là các nguồn tín hiệu
tương tự, khóa tương tự (analog switch), được chế
tạo theo công nghệMOS như IC 4051 (8 kênh) IC
4053 (2 kênh). . . . Cũng có loại khóa sử dụng
được cho cả tín hiệu tương tự và số (bilateral
switches) như IC 4016, IC 4066,. .
• Sử dụng trong mạch chuyển đổi từ tín hiệu song
song sang tín hiệu nối tiếp
Electrical Engineering
32
Mạch chốt, Flip-flop
17
Electrical Engineering
33
Mạch RS chốt dùng mạch NOR tác
động mức cao
• Khi R=S=0 (cả 2 ngã vào đều
không tác động), ngã ra không
đổi trạng thái.
• - Khi R=0 và S=1 (ngã vào S
tác động), chốt được Set (tức
đặt Q+=1).
• - Khi R=1 và S=0 (ngã vào R
tác động), chốt được Reset
(tức đặt lại Q+=0).
• - Khi R=S=1 (cả 2 ngã vào đều
tác động), chốt rơi vào trạng
thái cấm
Electrical Engineering
34
Mạch chốt R-S dùng NAND tác
động mức thấp
• Mạch chốt tín hiệu
ra bất chấp dạng
của tín hiệu vào
• Tín hiệu S dùng
xác lập tín hiệu ra
• Tín hiệu R dùng
xóa tín hiệu ra
• Không thể có 2 tín
hiệu vào cùng là 0
18
Electrical Engineering
35
Ưng dụng mạch R-S
• Chống hiện tượng
rung trong mạch bàn
phím
Electrical Engineering
36
Mạch RS dùng xung clock
• R, S bình thường
luôn giữ giá trị 0
• Mạch R/S chỉ có
tác dụng khi
CLK có giá trị 1
• Mạch hoạt động
theo mức xung
CLK
19
Electrical Engineering
37
Flipflop RS có ngã vào
Preset và Clear
Electrical Engineering
38
Mạch RS hoạt động với sườn
xung clock (flip – flop)
TÝn hiÖu ®i xung clock tõ 0 – 1 - 0, m¹ch chØ ho¹t ®éng khi
xung clock chuyÓn tõ 1 vÒ 0
20
Electrical Engineering
39
Mạch J-K flip flop
• J = 1, K = 1, Q =
Q’
• J = 0, K = 0, Q
giữ nguyên trạng
thái
• J =1, K = 0, Q = 1
• J =0, K = 1, Q = 0
Electrical Engineering
40
Mạch chốt D (data latch)
• Tín hiệu Q giá
trị bằng tín hiệu
D, khi CLK = 1
• Khi CLK = 0,
Q chốt giá trị
21
Electrical Engineering
41
Ký hiệu mạch số
Electrical Engineering
42
Mạch ghi dịch
22
Electrical Engineering
43
Thức tế mạch ghi dịch
• IC 74164: dịch phải 8 bit;
• IC 7495: 4 bit , dịch phải, trái, vào/ra nối tiếp/song
song
• Một số nhị phân khi dịch trái 1 bit, giá trị được nhân
lên gấp đôi và được chia hai khi dịch phải một bit.
• Trong máy tính thanh ghi (tên thường gọi của mạch
ghi dịch) là nơi lưu tạm dữ liệu để thực hiện các phép
tính, các lệnh cơ bản như quay, dịch ....
• Ngoài ra, mạch ghi dịch còn những ứng dụng khác
như: tạo mạch đếm vòng, biến đổi dữ liệu nối tiếp↔
song song, dùng thiết kế các mạch đèn trang trí,
quang báo.
Electrical Engineering
44
Mạch đếm
• Lợi dụng tính đảo trạng thái của JK khi J=K=1,
người ta thực hiện các mạch đếm.
• Chức năng của mạch đếm là đếm số xung CK đưa
vào ngã vào hay thể hiện số trạng thái có thể có của
các ngã ra.
• Nếu xét khía cạnh tần số của tín hiệu thì mạch đếm
có chức năng chia tần, nghĩa là tần số của tín ...