Bài giảng Kỹ thuật số - Chương 4: Hệ tổ hợp (Slide)

Chương này tập trung trình bày đến người học các loại mạch thông dụng đã tích hợp thành IC như: Bộ dồn kênh (Multiplexer/Selecter – MUX), bộ phân kênh (Demuxtiplexer), bộ mã hóa (encoder), bộ giải mã (decoder), bộ so sánh, bộ kiểm tra chẵn lẻ (parity checker),... Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm các nội dung chi tiết.

• Giới thiệu

• Cách thiết kế

• Các loại mạch thông dụng đã tích hợp thành IC:

– Bộ dồn kênh (Multiplexer/Selecter – MUX)

– Bộ phân kênh ( Demuxtiplexer)

Ngõ vào (Input)

Ngõ ra (Output)

4.2 Các bước thiết kế

• Phát biểu yêu cầu bài toán

• Xác định bao nhiêu biến vào và ra?

4.2 Cách thiết kế

• Ví dụ: Hãy thiết kế một mạch logic có

– Ba ngõ vào

– Một ngõ ra

– Ngõ ra ở mức cao chỉ khi đa số ngõ vào ở

mức cao (số bits 1 nhiều hơn số bits 0)

4.2 Các bước thiết kế

• Thành lập bảng sự thật

4.2 Các bước thiết kế

• Viết biểu thức ngõ ra

4.2 Các bước thiết kế

• Vẽ mạch

• Giới thiệu: ứng mỗi trạng thái ở ngõ vào lựa chọn, ngõ

ra chọn 1 ngõ vào của ngõ vào dữ liệu (data )

.

Y

IC dồn kênh: 74LS153: gồm 2 bộ MUX 4 1

1Y 7

2Y

A(LSB) B

1G 1C0 1C1 1C2 1C3 2G 2C0

15 10

5 4 3

6 1 2 14

9

2C1 2C2 2C3

13 11 12

Dùng bộ MUX thực hiện biểu thức logic

• Dùng IC Mux 4->1 thực hiện hàm:

f(A, B, C) = sum(1,3,5,6) ?

4.3.2 Bộ phân kênh (Demultiplexer)

• Giới thiệu: ngược lại bộ MUX, 1 ngõ vào data, n ngõ vào lựa chọn, 2 n ngõ ra

.

IC phân kênh 74LS155: gồm 2 bộ phân kênh 1  4

A

1Y1 1Y2 1Y3

13

2C 2G

B

3

14 15

6 5 4

7 1C

10

4.3.3 Mạch mã hĩa (encoder)

• Chức năng: mã hĩa từ mã nhị phân thành

ký hiệu hoặc đại lượng vật lý

– Ví dụ bộ mã hĩa m đường tín hiệu vào (mã

nhị phân 1 trong m = 2 n ) thành n đường tín hiệu ra

1 trong m Mã nhị phân n bit

• Chức năng: ngược lại bộ mã hĩa

– Ví dụ bộ mã hĩa: chuyển mã nhị phân n bits thành mã nhị

bit Mã nhị phân 1 trong m

Decoder 2->4, tích cực cao

Sơ đồ:

Decoder 2->4, tích cực thấp

Bộ giải mã có thêm ngõ vào cho phép

• Bộ giải mã có ngõ vào cho phép: mạch có thêm 1

hoặc nhiều ngõ vào cho phép (EN) Khi EN tích cực mạch mới hoạt động

4.3.4 Mạch giải mã

IC giải mã 74LS139: có hai bộ giải mã từ 2 sang 4, ngõ ra tích cực mức thấp

Dùng bộ giải mã thực hiện hàm logic

• Dùng mã hóa 2->4 thực hiện hàm:

– f(x,y,z) =sum (0,2,5) ?

4.3.5 Bộ so sánh

0

1

0 1

1

0 0

1

0 1

1

0 0

1 0

0

1

0 0

0

A<B

(Y 3 )

A=B (Y 2 )

A>B (Y 1 )

4.3.6 Bộ kiểm tra chẵn, lẻ (parity checker)

• Bit kiểm tra chẵn: tổng số bits bằng 1 của

dữ liệu và bit kiểm tra (b e ) là một số chẳn

• Bit kiểm tra lẻ

4.4 Một số IC tổ hợp thường gặp

• IC chọn kênh (dồn kênh) 8->1 : 74LS151

Dùng 2 IC 74LS151 (8->1) thành IC chọn kênh (16->1)

IC giải mã 74LS138

• IC giải mã 74LS138