Thế nào là mạch tuần tự, khi nào ta cần sử dụng mạch tuần tự và cho ví dụ?. 1 điểm - Mạch tổ hợp là mạch có đáp ứng tín hiệu ngõ ra chỉ phụ thuộc vào tín hiệu ngõ vào, ngay khi tín hiệu
Trang 1ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN KHOA KĨ THUẬT MÁY TÍNH
Đề thi cuối kì HK2 (2016-2017) môn: Nhập môn mạch số Thời gian : 90 phút
Sinh viên không được phép mang tài liệu và không được sử dụng máy tính
1 Câu hỏi 1 (2 điểm)
a Thế nào là mạch tổ hợp và cho ví dụ? Thế nào là mạch tuần tự, khi nào ta cần
sử dụng mạch tuần tự và cho ví dụ? (1 điểm)
- Mạch tổ hợp là mạch có đáp ứng tín hiệu ngõ ra chỉ phụ thuộc vào tín hiệu ngõ vào, ngay khi tín hiệu ngõ vào thay đổi thì đáp ứng tín hiệu ngõ ra thay đổi theo
Ví dụ: mạch cộng, mạch giải mã, mã hóa
- Mạch tuần tự là mạch có đáp ứng ngõ ra vừa phụ thuộc vào giá trị ngõ vào và giá trị ngõ ra trước đó, mạch tuần tự bao gồm mạch tổ hợp và phần tử nhớ Ví dụ: mạch đếm, mạch dịch
b Nêu ưu điểm và khuyết điểm của mạch cộng Carry Look-Ahead (CLA) so với mạch cộng Carrier Ripple Adder (CRA)(1 điểm)
CLA Độ trì hoãn lâu => Tốc độ cao Tốn nhiều cổng logic để thiết
kế CRA Độ trì hoãn ngắn => Tốc độ
thấp
Tốn ít cổng logic để thiết kế
2 Câu hỏi 2 (2 điểm)
Cho hệ thống mạch tạo Odd Parity bit (Bo) tại đầu phát dữ liệu và mạch kiểm tra Odd Parity bit để tạo ra bit phát hiện lỗi (Fo) tại đầu thu dữ liệu như hình sau:
Trang 2a Thiết kế mạch tạo Odd Parity bit sử dụng các cổng logic (Giải thích đầy đủ các bước thiết kế bao gồm bảng sự thật, giải thích tại sao ra được biểu thức logic rút gọn và mạch thiết kế) (1 điểm)
- Bảng sự thật:
- Do giá trị Bo = 1 khi tổng số ngõ vào có giá trị bằng 1 là chẵn, đó cũng chính là đặc tính của cổng XNOR Do đó:
Bo = XNOR (A2, A1, A0)
- Vẽ hình thiết kế
b Thiết kế mạch kiểm tra Odd Parity bit sử dụng các cổng logic (Giải thích đầy
đủ các bước thiết kế bao gồm bảng sự thật, giải thích tại sao ra được biểu thức logic rút gọn và mạch thiết kế) (1 điểm)
- Bảng sự thật:
Trang 30 1 1 1 0
- Do giá trị Fo = 1 khi tổng số ngõ vào có giá trị bằng 1 là chẵn, đó cũng chính là đặc tính của cổng XNOR Do đó:
Fo = XNOR (A2, A1, A0, Bo)
- Vẽ hình thiết kế
3 Câu hỏi 3 (2 điểm)
Cho hàm Boolean:
F(a, b, c) = m0 + m1 + m3 + m5 + m7
Hãy trình bày thiết kế hàm F theo từng cách sau:
a Chỉ sử dụng duy nhất các cổng Mux 2:1 (1 điểm)
b Bảng sự thật:
Thiết kế:
Trang 4Chú ý: Thiết kế có thể có nhiều cách nên Thầy Cô cần chấm cẩn thận
c Decoder 1x2 và Decoder 2x4 (như hình vẽ bên dưới) và cổng XOR (Chú ý: sinh viên không được rút gọn hàm F ở trên) (1 điểm)
Thiết kế:
Chú ý: Thiết kế có thể có nhiều cách nên Thầy Cô cần chấm cẩn thận
4 Câu hỏi 4 (2 điểm)
Cho mạch sau:
Trang 5a Hãy hoàn thành giản đồ xung sau cho mạch ở trên (đề nghị sinh viên sử dụng thước vẽ giản đồ xung rõ ràng, vẽ bằng tay không được chấm điểm) (1.5 điểm)
d Có nhận xét gì về mạch ở trên? (0.5 điểm)
- Đây chính là mạch J-K Flipflop với ngõ vào J = A và K = B
5 Câu hỏi 5 (2 điểm)
Thiết kế bộ đếm lên đồng bộ theo xung clock có chức năng đếm từ 0 đến 5 sau
đó lại trở về 0 và cứ thế lập lại
a Lập bảng trạng thái và bảng kích thích sử dụng JK flip-flop Chú ý, những trạng thái không trong chu trình đếm sẽ chuyển đến trạng thái đếm 0 (1 điểm)
e Sử dụng JK flip-flop và các cổng logic để thiết kế mạch (1 điểm)
- Sơ đồ chuyển trạng thái:
Trang 6- Bảng chuyển trạng thái:
- Rút gọn:
J1 = Q2’.Q1’.Q0 + Q2.Q1’.Q0 K1 = Q2 + Q1’ + Q0
J0 = Q2’ + Q1’ + Q0 K0 = 1
- Vẽ sơ đồ mạch
Trưởng khoa/Trưởng bộ môn Giảng viên ra đề