Hệ tổ hợp pptx

Nội dung chương 3Hệ tổ hợp: Tín hiệu ra chỉ phụ thuộc tín hiệu vào ở hiện tại Hệ không nhớ.. Hệ dãy: Tín hiệu ra không chỉ phụ thuộc tín hiệu vào ở hiện tại mà còn phụ thuộc quá khứ c

Nội dung chương 3

Hệ tổ hợp: Tín hiệu ra chỉ phụ thuộc tín hiệu vào

ở hiện tại Hệ không nhớ Chỉ cần thực

hiện bằng những phần tử logic cơ bản.

Hệ dãy: Tín hiệu ra không chỉ phụ thuộc tín hiệu

vào ở hiện tại mà còn phụ thuộc quá khứ

của tín hiệu vào Hệ có nhớ Thực hiện

bằng các phần tử nhớ, có thể có thêm các

phần tử logic cơ bản.

3.1 Khái niệm

Nguyên tắc hệ tổ hợp

 Đầu ra của một phần tử

logic có thể nối vào một

hoặc nhiều đầu vào của

các phần tử logic cơ bản

khác.

 Không được nối trực

tiếp 2 đầu ra của 2

phần tử logic cơ bản lại

Dùng để chuyển các giá trị nhị phân của

biến vào sang một mã nào đó.

Ví dụ - Bộ mã hóa dùng cho bàn phím của

Nếu 2 hoặc nhiều phím đồng thời được ấn Mã hóa ưu tiên

(nếu có 2 hoặc nhiều phím đồng thời được ấn thì bộ mã hóa

chỉ coi như có 1 phím được ấn, phím được ấn ứng với mã

cao nhất)

1 2

‘1’

P 9 3.2.1 Bộ mã hóa

• Xét trường hợp đơn giản, giả thiết tại mỗi thời điểm chỉ

có 1 phím được ấn.

A = 1 nếu (N=8) hoặc (N=9)

B = 1 nếu (N=4) hoặc (N=5)

hoặc (N=6) hoặc (N=7)

C = 1 nếu (N=2) hoặc (N=3)

hoặc (N=6) hoặc (N=7)

D = 1 nếu (N=1) hoặc (N=3)

hoặc (N=5) hoặc (N=7) hoặc (N=9)

N=1

A B C D 3.2.1 Bộ mã hóa

96

hoặc N = 6 và (Not N = 8) và (Not N = 9)

hoặc N = 7 và (Not N = 8) và (Not N = 9)

 D = 1 nếu N = 1 và (Not N =2) và (Not N = 4) và (Not N =

Cung cấp 1 hay nhiều thông tin ở đầu ra khi đầu vào xuất hiện tổ

hợp các biến nhị phân ứng với 1 hay nhiều từ mã đã được lựa chọn

từ trước.

Có 2 trường hợp giải mã:

• Trường hợp 1: Giải mã cho 1 cấu hình (hay 1 từ mã) đã được xác định

Ví dụ

Đầu ra của bộ giải mã bằng 1(0) nếu ở đầu vào 4 bit nhị phân

ABCD = 0111, các trường hợp khác đầu ra = 0(1).

&

D C B

N=(0111) 2 = (7) 10 3.2.2 Bộ giải mã

• Trường hợp 2: Giải mã cho tất cả các tổ hợp của bộ mã

Ví dụ

Bộ giải mã có 4 bit nhị phân ABCD ở đầu vào, 16 bit

đầu ra

Giải mã

A B C D

Ứng với một tổ hợp 4 bit đầu vào, 1 trong 16 đầu

Bộ giải mã BCD

Chữ số thập phân Từ mã nhị phân

0

0

0

0

0

0

0

0

Bộ giải mã BCD

Địa chỉ 10 bit CS: Đầu vào cho phép chọn bộ nhớ.

dòng 0 dòng 1

A 9 A 0

A 15 A 10

10

6 Địa chỉ

Số ô nhớ có thể địa chỉ hoá được : 216= 65 536.

Chia số ô nhớ này thành 64 trang, mỗi trang có 1024 ô.

16 bit địa chỉ từ A15 A0, 6 bit địa chỉ về phía MSB A15 A10được

dùng để đánh địa chỉ trang, còn lại 10 bit từ A9 A0để đánh địa

chỉ ô nhớ cho mỗi trang.

Ô nhớ thuộc trang 3 sẽ có địa chỉ thuộc khoảng:

(0C00)H (0 0 0 0 1 1 A9 A0)2 (0FFF)H

Giải mã địa chỉ

Giả sử có hàm 3 biến : F(A,B,C) = R(3,5,6,7)

2 2

2 1 Giải mã

A C

Bài tập: Làm tương tự cho các thanh còn lại

Tổng hợp bộ chuyển đổi mã

Có nhiều đầu vào tín hiệu và một đầu ra

Chức năng: chọn lấy một trong các tín hiệu đầu vào đưa tới đầu ra

0 1

A B

Y = f(A,B) Các đầu vào

A B

A B

Y = A+B

Bộ tạo hàm có thể lập trình được

1

Ứng dụng của bộ chọn kênh

Tạo hàm lôgic

3.2.4 Bộ phân kênh (Demultiplexer)

 Có một đầu vào tín hiệu và nhiều đầu ra

 Chức năng : dẫn tín hiệu từ đầu vào đưa tới

một trong các đầu ra.

a 2

b 2

1

1 E

Bộ cộng

3.3.2 Bộ cộng

Bộ cộng đầy đủ (Full Adder)

a 0 b 0

r 0 = 0

0 n

i i i

b a B

b a D

Bán hiệu

 Phép trừ 2 số nhiều bit cho nhau.Thao tác lặp lại là trừ 2

bit cho nhau và trừ số vay

139

3.3.3 Bộ trừ

Bộ trừ song song:

 Thực hiện như bộ cộng song song.

 Trừ 2 số n bit cần n bộ trừ đầy đủ (Trong bộ

cộng song song thay bộ cộng đầy đủ bằng bộ

trừ đầy đủ, đầu ra số nhớ trở thành đầu ra số

vay)

140

Giả thiết nhân 2 số 4 bit A và B:

p 7 p 6 p 5 p 4 p 3 p 2 p 1 p 0

CI: Carry Input (vào số nhớ) CO: Carry Output (ra số nhớ)

& & & & & & & &

& & & &

& & & &

Bài tập chương 3

Bài 2

Thực hiện mạch tổ hợp có 2 đầu vào, 1 đầu ra

với dạng tín hiệu ở các đầu vào A, B và đầu ra

S như sau:

145

Bài 3 Việc truyền tin từ nguồn số liệu 4 bit d3, d2, d1, d0 đến

nơi nhận được thực hiện theo cách truyền song song Để kiểm

tra lỗi truyền, người ta sử dụng tính chẵn, lẻ của số lượng bit

bằng 1 trong số 4 bit số liệu đó Ngoài 4 bit số liệu còn truyền

đồng thời bit PE để phục vụ cho kiểm tra lỗi truyền Hãy phân

tích sơ đồ và cho biết cơ chế phát hiện lỗi truyền trong trường

hợp này.

Bài tập chương 3

Bài 4.

 Sơ đồ khối của bộ giải mã 3 đầu vào như

hình bên:

 Nguyên lý làm việc của bộ giải mã:

 Nếu G1 = 0 hoặc G2 = 1: Các đầu ra của

Tổng hợp bộ chọn kênh 2-1 có thêm đầu

vào CS Nếu đầu CS = 0 thì bộ chọn kênh

hoạt động bình thường, nếu CS =1 thì đầu

ra bộ chọn kênh luôn bằng 0 Hãy thực

hiện cách mắc 2 bộ chọn kênh 2-1 như

trên để có một bộ chọn kênh 4-1.

148

Bài tập chương 3

Bài 7

Tổng hợp bộ so sánh 2 số 4 bit A = a3a2a1a0 và

B= b3b2b1b0 mà không dùng phần tử so sánh Bộ

so sánh có 8 đầu vào là 8 bit của 2 số cần so

sánh Bộ so sánh có 3 đầu ra, mỗi đầu ra bằng 1

sẽ cho biết A > B, A < B hay A = B Hai đầu ra

còn lại của bộ so sánh sẽ bằng 0

Biết rằng A > B nếu (a3 > b3) hoặc

(a3=b3) và (a2>b2) hoặc

(a3=b3) và (a2=b2) và (a1>b1) hoặc

((a3=b3) và (a2=b2) và (a1=b1) và (a0>b0)

Lập luận tương tự cho trường hợp A <B, A = B.

Giải bài 4 (tt)

Xác định biểu thức phụ thuộc hàm các đầu

ra S i của bộ giải mã (áp dụng định lý Shanon

dạng hội chính quy)

Biến đổi biểu thức về dạng chứa các phép

logic NAND và NOT