Bài giảng Điện tử số - Chương 4 pptx

Khái niệm  Hệ dãy: tin tức ở đầu ra không chỉ phụ thuộc tin tức đầu vào ở thời điểm hiện tại mà còn phụ thuộc vào quá khứ của các tin tức đó nữa hệ có nhớ.. Khái niệmNhận xét: Tín hiệ

Nội dung chương 4

t 5 t 4 t 3 t 2 t 1

X 1 = 0 1 1 0 0

X 2 = 0 1 1 1 0 Y= 1 1 0 1 0 LSB

4.1 Khái niệm

 Hệ dãy: tin tức ở đầu ra không chỉ phụ thuộc tin

tức đầu vào ở thời điểm hiện tại mà còn phụ thuộc

vào quá khứ của các tin tức đó nữa hệ có nhớ.

 Ví dụ: Xét bộ cộng nhị phân liên tiếp Bộ cộng có 2

đầu vào X1, X2 là 2 số nhị phân cần cộng, đầu ra Y

là tổng của X1, X2.

4.1 Khái niệm

Nhận xét: Tín hiệu ra Y là khác nhau ngay cả

trong các trường hợp tín hiệu vào như nhau

 Phân biệt 2 loại quá khứ của tín hiệu vào:

một là loại tín hiệu vào tạo ra số nhớ bằng 0

và hai là loại tín hiệu vào tạo ra số nhớ bằng

Mô hình của hệ dãy được dùng để mô tả hệ dãy thông qua

tín hiệu vào, tín hiệu ra và trạng thái của hệ mà không quan

tâm đến cấu trúc bên trong của hệ.

160

Mealy: mô tả hệ dãy bằng bộ 5

ta có các tín hiệu ra tương ứng là y1,y2 ,yl

Điều khác biệt duy nhất: Fy = Fy(S)

4.2 Các mô hình hệ dãy

Mealy Moore

161

4.2 Các mô hình hệ dãy

Ví dụ Bộ cộng nhị phân liên tiếp

Xét theo mô hình Mealy:

s00 : trạng thái không nhớ, tín hiệu ra bằng 0

s01 : trạng thái không nhớ, tín hiệu ra bằng 1

X

s 1 Fs(s 1 ,X 1 ),Fy(s 1 ,X 1 ) Fs(s 1 ,X 2 ),Fy(s 1 ,X 2 ) : Fs(s 1 ,X N ),Fy(s 1 ,X N )

s 2 Fs(s 2 ,X 1 ),Fy(s 2 ,X 1 ) Fs(s 2 ,X 2 ),Fy(s 2 ,X 2 ) : Fs(s 2 ,X N ),Fy(s 2 ,X N )

s n Fs(s n ,X 1 ),Fy(s n ,X 1 ) Fs(s n ,X 2 ),Fy(s n ,X 2 ) : Fs(s n ,X N ),Fy(s n ,X N )

Nếu hệ có m đầu vào thì N <= 2 m

Trạng thái tiếp theo

Trạng thái hiện tại

Moore

4.2 Các mô hình hệ dãy

168

• Các phần tử cơ bản của hệ dãy là các phần tử nhớ

hay còn gọi là Trigơ

phụ thuộc vào tín hiệu đầu vào.

vào tín hiệu vào và tín hiệu đồng bộ.

• Khi tín hiệu đồng bộ có giá trị logic bằng 0

thì hệ nghỉ (giữ nguyên trạng thái)

• Khi tín hiệu đồng bộ có giá trị logic bằng 1

thì hệ làm việc bình thường

 Mức thấp:

• Khi tín hiệu đồng bộ có giá trị logic bằng 1

thì hệ nghỉ (giữ nguyên trạng thái)

• Khi tín hiệu đồng bộ có giá trị logic bằng 0

thì hệ làm việc bình thường

Đồng bộ theo mứcL

H

Các kiểu đồng bộ (tiếp)

 Đồng bộ theo sườn:

 Sườn dương:

• Khi tín hiệu đồng bộ xuất hiện sườn dương

(sườn đi lên, từ 0 → 1) thì hệ làm việc bình

thường

• Trong các trường hợp còn lại, hệ nghỉ (giữ

nguyên trạng thái)

 Sườn âm:

• Khi tín hiệu đồng bộ xuất hiện sườn âm

(sườn đi xuống, từ 1 → 0), hệ làm việc bình

thái).

Đồng bộ kiểu xung

172

1

1

Nhớ Xóa Kxđ TlậpS: Set, R: Reset

CLK: CLOCK (đồng hồ, đồng bộ)

Trạng thái hiện tại4.3.1 Trigơ RS – Hàm trạng thái

175

S Q CLK

R Q4.3.1 Trigơ RS – Sơ đồ

176

Biểu đồ thời gian

1

0 1

0 1

0 1 0

S=0 R=1

R=1 Q=0

4.3.1 Trigơ RS

Ví dụ

 Cho Trigger RS đồng bộ mức cao và đồ thị

các tín hiệu R, S như hình vẽ Hãy vẽ đồ thị

tín hiệu ra Q.

179

Ví dụ (tiếp)

180

 Trigger D có 1 đầu vào là D và hoạt động ở 2

QĐồng bộCLK

4.3.2 Trigơ D (Delay)

181

 D xúc phát sườn(edge triggered): đồng bộ theo sườn

dương hoặc sườn âm của tín hiệu đồng hồ và có ký hiệu như sau:

D Q CLK Q

4.3.2 Trigơ D (Delay)

4.3.2 Trigơ D (Delay)

183

Chốt D

D xúc phátsườn dương

Trigơ D- Biểu đồ thời gian

184

Ví dụ 1

 Cho chốt D kích hoạt mức cao Hãy vẽ tín

hiệu ra Q dóng trên cùng trục thời gian với

tín hiệu vào D.

185

Ví dụ 1 (tiếp)

Ví dụ 2

 Cho trigger D xúc phát sườn dương Hãy vẽ

tín hiệu ra Q dóng trên cùng trục thời gian

với tín hiệu vào D.

187

Ví dụ 2 (tiếp)

188

K

Q

QCLK

J

K

Q

QCLKJ

K

Q

QCLK

Nhớ Tlập 0 Lật Tlập 1

Bảng chuyển trạng thái của JK

môđun N: đếm N-1 xung, xung thứ N

làm cho bộ đếm quay về trạng thái nghỉ

hay trạng thái 0.

 Phân loại:

 Bộ đếm đồng bộ: xung đếm đồng thời là xung đồng hồ

đưa tới các đầu vào CLK

 Bộ đếm không đồng bộ: không cần đưa đồng thời xung

đếm vào các đầu vào CLK

192

J Q 1

CLK

K Q 1

J Q 2 CLK

K Q 2

J Q 3 CLK

K Q 3

J Q 4 CLK

K CLR Q 3

J Q 4 CLK

Xung vào

(CLK)

J Q CLK

K Q

J Q CLK

K Q

J Q CLK

K Q

A B

C 1

FF2,FF3:

J=K J=K=1: Chế độ lật khi có CLK J=K=0: Chế độ nhớ khi có CLK

Vào nối tiếp – Ra nối tiếp Vào nối tiếp – Ra song song

CLR Q

D Q CLK

CLR Q

D Q CLK

CLR Q

D Q CLK

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1

0 11

Cho dạng tín hiệu CLOCK và START như hình vẽ Hãy vẽ dóng

trên cùng trục thời gian tín hiệu ở các đầu ra Q0, Q1, Q2, Q3và giải

D 2 Q 2 CLK CLR

D 3 Q 3 CLK CLR

D 0 PR Q 0 CLK

CLOCK

START

203

Bài tập 1

 Cho sơ đồ sau Giả thiết ban đầu QM = QS = 0

Hãy vẽ dạng QM và QS dóng trên cùng trục thời

gian cho 4 xung CLOCK và giải thích

Bài tập 2

204