kĩ thuật số cơ bản trung cấp nghề

Bài 1: Cơ sở kỹ thuật số các phần tử logic cơ bản và thông dụng………… 2Bài 2: FLIP FLOP ………………………………………………………. 23Bài 3: Mạch mã hóa và giải mã......................................................................31Bài 4: Mạch ghi dịch ……………………………….………..…….…..….. 48Bài 5: Mạch đếm ………………………………………….……….…..….. 56Bài 6: Bộ nhớ ………………………………………………...……..…….. 651. Khái niệm tín hiệu số, tín hiệu tương tự.1.1 Tín hiệu số. Tín hiệu số là tín hiệu rời rạc, biên độ chỉ có 2 mức thấp và mức cao, còn gọi là mức 1 và mức 0. Mức logic còn phân biệt mức logic âm () và mức logic dương (+). Nếu mức logic 1 chọn lớn hơn mức 0 ta có mức logic dương và nếu mức logic 1 chọn nhỏ hơn mức 0 ta có mức logic âm. Đặc điểm: + Chỉ phát sinh bởi các mạch tích hợp. + Gián đoạn về biên độ, sự chuyển tiếp giữa 2 mức xảy ra nhanh chóng ( không kể về thời gian).1.2 Tín hiệu tương tự. Tín hiệu tương tự là các tín hiệu có biên độ làm việc là một hàm số liên tục theo thời gian. Tín hiệu được biểu diễn như hình vẽ: Đặc điểm: + Liên tục về biên độ. + Liên tục về thời gian trong suốt thời gian có tín hiệu. Ưu nhược điểm của kỹ thuật số so với kỹ thuật tương tự. Khả năng chống nhiễu do quãng cách biệt giữa 2 mức cao và thấp rõ ràng. Thiết kế và phân tích mạch đơn giản.

MỤC LỤC

ĐỀ MỤC TRANG

Mục lục ……….… ….…… 1

Bài 1: Cơ sở kỹ thuật số các phần tử logic cơ bản và thông dụng………… 2

Bài 2: FLIP - FLOP ……… 23

Bài 3: Mạch mã hóa và giải mã 31

Bài 4: Mạch ghi dịch ……….……… …….… … 48

Bài 5: Mạch đếm ……….……….… … 56

Bài 6: Bộ nhớ ……… …… …… 65

Bài 1: Cơ sở kỹ thuật số,các phần tử logic cơ bản và thông dụng

1 Khái niệm tín hiệu số, tín hiệu tương tự.

- Đặc điểm:

+ Chỉ phát sinh bởi các mạch tích hợp

+ Gián đoạn về biên độ, sự chuyển tiếp giữa 2 mức xảy ra nhanh chóng ( không

- Đặc điểm:

+ Liên tục về biên độ

+ Liên tục về thời gian trong suốt thời gian có tín hiệu

* Ưu nhược điểm của kỹ thuật số so với kỹ thuật tương tự.

- Khả năng chống nhiễu do quãng cách biệt giữa 2 mức cao và thấp rõ ràng

- Thiết kế và phân tích mạch đơn giản

2 Khái niệm về mã và hệ đếm.

2.1 Phân loại mã.

Trong đời sống hàng ngày, con người giao tiếp với nhau thông qua một hệ thống ngôn ngữ quy ước nhưng trong máy tính chỉ xử lý các dữ liệu nhị phân Do đó, một vấn đề đặt ra là làm thế nào tạo ra một giao diện dễ dàng giữa người và máy tính, nghĩa là máy tính thực hiện được những bài toán do con người đặt ra

Để thực hiện điều đó, người ta đặt ra vấn đề mã hoá dữ liệu Như vậy, mã hoá là quá trình biến đổi những ký hiệu quen thuộc của con người sang những ký hiệu quen thuộc với máy tính

Ví dụ: Mã Gray: 2 → 0011 Còn đối với mã BCD 8421:

3 → 0010 3 → 0011

Chú ý: Mã Grây được suy ra từ mã BCD 8421 bằng cách: các bit 0,1 đứng sau bit

0 (ở mã BCD 8421) khi chuyển sang mã grây thì được giữ nguyên, còn các bit 0,1 đứng sau bit 1 (ở mã BCD 8421) Khi chuyển sang mã grây thì được đổi ngược lại, nghĩa là từ bit 1 thành bit 0 và bit 0 thành bit 1.

c Mã Johnson

Sử dụng 5 bít nhị phân để biểu diễn các số hệ 10 Loại từ mã này, dãy từ mac liên tiếp kí số 1 dịch dần từ trái qua phải cho đến khi đầu (J4 = J3 = J2 = J1= J0 = 1) đến lượt ký số 0 dịch dần theo cùng quy luật

2.2 Phân loại hệ đếm.

a Khái niệm

Hệ đếm là tập hợp các phương pháp gọi và biểu diễn các con số bằng các kýhiệu có giá trị số lượng xác định gọi là chữ số

Là hệ đếm mà trong đó giá trị số lượng của chữ số còn phụ thuộc vào vị trícủa nó đứng trong con số

Ví dụ: 2008 (Hệ thập phân), 1111 (Hệ nhị phân)

* Hệ đếm không theo vị trí

Là hệ đếm mà trong đó giá trị số lượng của chữ số không phụ thuộc vào vịtrí của nó tương ứng trong con số

Ví dụ: Hệ đếm La mã: I, II, V,…

c.2 Hệ đếm hai (nhị phân): có cơ sở là 2, các chữ số trong hệ đếm này là 0 và 1

ví dụ: 1011 trong hệ nhị phân sẽ biểu diễn giá trị

A = 1.23 + 0.22 + 1.21 + 1.20 = 11 trong hệ đếm 10 thông thường

* Hệ đếm nhị phân còn gọi là hệ đếm cơ số 2 là hệ đếm mà trong đó người ta chỉ

sử dụng hai ký hiệu 0 và 1 để biểu diễn tất cả các số Hai ký hiệu đó gọi chung làbit hoặc digit và nó đặc trưng cho mạch điện tử có hai trạng thái ổn định

Một nhóm 4 bit gọi là nibble

Một nhóm 8 bit gọi là byte

Một nhóm nhiều bytes gọi là từ (word)

Xét số nhị phân 4 bit: a3a2a1a0 Biểu diễn dưới dạng đa thức theo cơ số của nó là:

a3a2a1a0  a3 23  a2 22  a1 21  a0 20

Trong đó:

- 20, 21, 22,23 được gọi là các trọng số

- a0 được gọi là bit có trọng số nhỏ nhất, hay còn gọi bit có ý nghĩa nhỏ nhất

- a3 được gọi là bit có trọng số lớn nhất, hay còn gọi bit có ý nghĩa lớn nhất.Như vậy, với số nhị phân 4 bit a3a2a1a0 mà trong đó mỗi chữ số ai chỉ nhận

Ví dụ: 8E trong hệ đếm Hexa sẽ biểu diễn giá trị

A = 8.161 + 14.160 = 142 trong hệ đếm 10 thông thường

* Hệ đếm tám (bát phân – octa): Có cơ sở là 8 với các chữ số 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 và

7

Ví dụ: Con số 12 trong hệ octa biểu diễn giá trị

A = 1.81 + 2.80 = 10 trong hệ đếm thông thường

Bảng đối chiếu 16 con số đầu tiên trong các hệ đếm trên

3 Đại số Logic.

Trong mạch số các tín hiệu thường cho ở hai mức điện áp 0(v) và 5(v) nhữnglinh kiện điện tử dùng trong mạch số làm việc ở một trong hai trạng thái (tắt hoặcthông) Do vậy để mô tả mạch số người ta dùng hệ nhị phân (Binary) hai trạng tháitrong mạch được mã hoá tương ứng là "1" hoặc "0" Hệ nhị phân thể hiện đượctrạng thái vật lý mà hệ thập phân không thể hiện được Môn đại số mang tên ngườisáng lập ra nó - Đại số Boole còn được gọi là đại số logic

3.1 Khái niệm.

Đại số logic hay còn gọi là đại số Boole là môn toán học dùng để giarni quyết các phép toán về hệ thống số nhị phân

Trạng thái đối tượng là có gán 1 - KH: A

Trạng thái đối tượng là không gán 0 - KH:

Bởi vì các đại lượng chỉ có hai trạng thái nên đại số Boole rất khác đại sốthường và dễ tính toán hơn Ở đại số Boole không có phân số, số thập phân, số ảo,

số phức, căn số… mà chỉ thực hiện chủ yếu 3 phép tính toán cơ bản sau:

Các định lý của đại số Boole được chứng minh hay kiểm chứng bằng nhiềucách Các cách chứng minh hay kiểm chứng này tương đối đơn giản, người đọc cóthể tự chứng minh hay kiểm chứng.

3.3 Phương pháp biểu diễn và tối thiểu hàm logic.

a Phương pháp biểu diễn hàm logic.

* Giản đồ Venn

Còn gọi là giản đồ Venn, đặc biệt dùng trong lãnh vực tập hợp Mỗi biếnlogic chia không gian ra 2 vùng không gian con, một vùng trong đó giá trị biến làđúng (hay=1), và vùng còn lại là vùng phụ trong đó giá trị biến là sai (hay=0)

Thí dụ: Phần giao nhau của hai tập hợp con A và B (gạch chéo) biểu diễn tập hợp

trong đó A và B là đúng (A AND B)

* Bảng sự thật

Nếu hàm có n biến, bảng chân lý có n+1 cột và 2n + 1 hàng Hàng đầu tiênchỉ tên biến và hàm, các hàng còn lại trình bày các tổ hợp của n biến trong 2n tổhợp có thể có Các cột đầu ghi giá trị của biến, cột cuối cùng ghi giá trị củahàm tương ứng với tổ hợp biến trên cùng hàng (gọi là trị riêng của hàm)

Thí dụ:

Hàm OR của 2 biến A, B: f(A,B) = (A OR B) có bảng chân lý tương ứng.Hai hàm logic có cùng một bảng chân lý thì được coi là tươngđương với nhau

Có thể xây dựng bảng sự thật từ: hàm logic đã cho hoặc từ bài toán thực tế.Nhận xét: Một hàm logic chỉ tương ứng với duy nhất một bảng sự thật (chân lý),nhưng ngược lại, một bảng sự thật có thể tương ứng với nhiều hàm logic.

Ví dụ: Một ngôi nhà có 3 công tắc, người chủ nhà muốn bóng đèn sáng khi cả 3công tắc đều hở, hoặc khi công tắc 1 và 2 đóng còn công tắc thứ 3 hở Hãy xâydựng bảng sự thật cho bài toán này

Bước 1: Gọi 3 công tắc lần lượt là A, B, C Bóng đèn là Y Trạng thái công tắcđóng là logic 1, hở là 0 Trạng thái đèn sáng là logic 1 và tắt là 0

Bước 2: Từ yêu cầu bài toán ta có bảng sự thật:

Với các kí hiệu hàm, biến và các phép tính giữa chúng Có hai dạng giải tíchđược sử dụng là

+ Dạng tuyển chính quy: Nếu mỗi số hạng chứa đầy đủ mặt các biến

+ Hội chính quy: Nếu mỗi thừa số chứa đầy đủ mặt các biến

+ Hội không chính quy: chỉ cần ít nhất một thừa số không chứa đầy đủ mặtcác biến

Thí dụ: f(X,Y,Z) = X.Y.ZXYZXYZXYZ (tuyển chính quy)

f(X,Y,Z) = X.Y.XYZXYZXZ (tuyển không chính quy)f(x,y,z) = (X +Y + Z).(X + Y + Z).(X Y Z) (hội chính quy)

f(x,y,z) = (X +Y +Z).(Y + Z).(Z + Y + X ) (hội không chính quy)

* Biểu diễn bằng bìa các nô.

- Cấu tạo:

- Gồm 1 đồ hình các ô vuông, hàm có n biến bảng có 2n ô (1 biến - 2 ô, 2biến - 4 ô, 3 biến - 8 ô ).

- Thứ tự của các ô do giá trị tổ hợp biến quy định

-Hai ô được gọi là kề nhau, hoặc đối xứng chỉ khác nhau 1 giá trị của biến

- Giá trị của hàm tương ứng với tổ hợp biến được ghi ngay trong ô đó

- Các ô tại đó giá trị của hàm không xác định được đánh bằng dấu "X"

b Tối thiểu hóa hàm logic.

Nhóm các số hạng có thừa số chung

Thí dụ: A.B.C + A.B C = A.B(C + C) = A.B

Quy tắc 2:

Đưa số hạng đã có vào biểu thức logic

A.B.C + A B.C + A B.C + A.B C =

= A.B.C + A B.C + A B.C + A.B.C + A.B C + A.B.C

= B.C.(A + A ) +A.C.(B +B) + A.B.(C + C) = B.C + A.C + A.B

Quy tắc 3:

Có thể loại các số hạng thừa

Nguyên tắc tối giản hàm logic trên bìa các nô

- Thực hiện nhóm các ô tại đó hàm nhận trị "1" hoặc "0" kề nhau hoặc đốixứng, số ô trong một nhóm dán phải là số luỹ thừa của 2 (khi viết hàm dạng tuyển

ta nhóm các ô có giá trị "1", dạng hội nhóm các ô có giá trị "0")

- Trong một nhóm dán các biến có trị thay đổi ta loại, các biến có trị khôngđổi giữ nguyên, điều này có nghĩa là số ô trong nhóm dán càng nhiều thì số biến bịloại càng tăng (2 ô - loại 1 biến, 4 ô - loại 2 biến 2m ô - loại m biến)

- Biểu thức logic có số số hạng hay thừa số chính bằng số nhóm dán Khiviết hàm logic dưới dạng tuyển các biến còn lại nhận trị "1" ta giữ nguyên, nhậntrị "0" ta lấy phủ định, khi viết hàm logic dưới dạng hội thì ngược lại

- Một ô có thể tham gia vào nhiều nhóm dán

- Các ô tại đó giá trị hàm không xác định ta coi tại ô đó hàm có thể lấy giá trị

"1" hoặc "0" tuỳ từng trường hợp cụ thể

* Chú ý: Phương pháp tối giản hàm logic trên bìa các nô chỉ thích hợp vớihàm có số biến  6 Trường hợp hàm có số biến lớn hơn 6, bảng các nô rất phứctạp

00011110

1 2 1 2 1 1 2

AB

AB CD

ABCD F

Thí dụ: Cho hàm logic 4 biến F(A,B,C,D) = (0,1,2,4,6,8,9,10) và khôngxác định tại N = 5, 11,13,15 (Thí dụ này tương đương với việc cho hàm logic 4biến F(A,B,C,D) = (3,7,12,14) và không xác định tại N = 5,11,13,15)

Từ bài ra ta có bảng các nô như sau:

+ Biểu diễn dạng tuyển (3 nhóm dán)

- Nhóm 1: Các ô 0, 2, 8, 10  kết quả: DB

- Nhóm 2: Các ô 0, 2, 4, 6  kết quả: DA

- Nhóm 3: Các ô 1, 5, 9, 13  kết quả: DC

0000010110101101111011000000010110101101111011

00ABC DEF

1 7

1

8

1 9

2 8 2

2

2 3 4

5 2 6

4 0

4 1

4

3 2

3 3

3

4

3 5

4 4 3

8

3 9

- Nhóm 2: Gồm các ô 12, 13, 14, 15  kết quả: A B

+ Hàm biểu diễn dưới dạng hội: F(A,B,C,D) = (C  ).(D A  )B

d Đổi cơ số

* Đổi từ cơ số d sang cơ số 10

Về phương pháp, người ta triển khai con số d dưới dạng đa thức theo cơ sốcủa nó

Ví dụ: A(2) = 1101, đổi sang thập phân là:

1101 = 1.23 + 1.22 + 0.21 + 1.20 = 13(10)

* Đổi cơ số 10 sang cơ số d

Về nguyên tắc, người ta lấy con số trong cơ số chia liên tiếp cho cơ số d đếnkhi thương số bằng không thì thôi

Ví dụ:

Kết luận: Gọi d1, d2, …, dn lần lượt là số dư của phép chia số thập phân cho cơ số dlần thứ 1,2,3,4,…,n thì kết quả sẽ là dndn-1…d1, nghĩa là số dư sau cùng là bit cótrọng số cao nhất, còn số dư đầu tiên là bit có trọng số nhỏ nhất

4 Các cổng logic cơ bản.

Cổng logic là một trong các thành phần cơ bản để xây dựng mạch số Nó đượcthiết kế trên cơ sở các phần tử linh kiện bán dẫn như Diode, BJT, FET để hoạtđộng theo bảng trạng thái cho trước

a.Cổng AND.(Cổng và)

Cổng AND là cổng logic thực hiện chức năng của phép toán nhân logic với

2 đầu vào và một đầu ra ký hiệu như hình vẽ:

* Kí hiệu:

* Bảng trạng thái:

* Phương trình logic:

Phương trình logic mô tả hoạt động của cổng AND: y  x1.x2

* ý nghĩa vật lý: Mạch điện có dạng sau đây diễn tả hàm AND

+ Rõ ràng đèn L chỉ sáng khi :

(L = Y = 1) khi và chỉ khi : A = B = 1

* Mạch điện tử diễn tả sự hoạt động của hàm AND như sau:

+ Các đầu vào A,B có :

mức 1 = 5volmức 0 = 0 vol + Đầu ra Y có:

mức 1 = 5 vol mức 0 = 0,7vol

Rõ ràng chỉ khi nào A = B = 1 cả 2 diode đều dẫn tiếp, đầu ra mới lêncao tức : Y = 1 = 5vol

* Dạng sóng của các ngõ vào và ngõ ra:

A

B A

Lamp 220v

R

Phương trình logic mô tả hoạt động của cổng OR : y  x1  x2

- ý nghiã vật lý: Ta có 1 mạch điện thể hiện hàm or như sau:

1 Y

d Cổng NAND.

Đây là cổng thực hiện phép toán nhân đảo, về sơ đồ logic cổng AND gồm 1 cổng AND mắc nối tầng với 1 cổng NOT, ký hiệu và bảng trạng thái cổng NAND được cho như sau

* Mạch điện biểu diễn hàm NAND

Rõ ràng chỉ khi nào A=B=1 thì Y= 0

* Mạch điện tử biểu diễn hàm NAND

* Dạng sóng ở đầu vào và đầu ra:

ABY

e Cổng NOR

C

A

Lamp 220v

5V 0V

R

5V

Là cổng thực hiện chức năng của phép toán cổng đảo logic, là cổng có 2 đầuvào và 1 đầu ra có ký hiệu như hình vẽ:

Phương trình logic mô tả trạng thái hoạt động của cổng: y  x1  x2

Bảng trạng thái mô tả hoạt động của cổng NOR:

* Mạch điện diễn tả hàm số NOR

Rõ ràng chỉ khi nào A = B = 0 thì đèn L mới sáng

B

220v

Lamp A

C

* Mạch điện tử diễn tả hàm NOR

* Dạng sóng ở đầu vào và đầu ra

A

B Y

Bài 2: Các loại FLIP-FLOP cơ bản

1 Giới thiệu mạch Flip- Flop.

a Khái niệm

- Flip - Flop (FF) là một phần tử có khả năng lưu trữ (nhớ) một trong hai trạng thái

0 hay 1 Flip - Flop có một hoặc một vài đầu điều khiển, có hai đầu ra luôn ngược nhau là Q và Q Tuỳ từng loại Flip - Flop do chế tạo có thể có đầu vào xoá (thiết lập "0" - Clear), đầu vào thiết lập "1" - Preset)

- Ngoài ra Flip - Flop còn có đầu vào cho xung đồng hồ(Clock)

+ Mạch Flip - Flop có 2 trạng thái ổn định 0 và 1:

- Trạng thái 0: là trạng thái có Q =0 và Q = 1

- Trạng thái 1: là trạng thái có Q =1 và Q = 0

- Các ký hiệu về mức tích cực tác động được quy ước như sau;

tích cực ở mức thấp "L"

tích cực ở mức cao "H"

tích cực là sườn dương của xung nhịp tích cực là sườn âm của xung nhịp

b Nguyên lý hoạt động chung

- Phân loại theo chức năng làm việc của các đầu điều khiển có các loại D Flip - Flop, TFlip - Flop, RS Flip - Flop, JK Flip - Flop Ngoài ra có Flip - Flop nhiều đầu vào

- Theo cách làm việc ta có: Flip - Flop đồng bộ và không đồng bộ

+ Flip-Flop không đồng bộ thì vẫn hoạt động được khi không có xung đồng bộ

+ Flip - Flop đồng bộ các tín hiệu điều khiển chỉ điều khiển được Flip - Flop khi và chỉ khi có xung đồng bộ Loại này có đồng bộ thường và đồng bộ chủ tớ,

- Xung đồng bộ được ký hiệu CLK, CK, CP

2 Mạch R – S Flip - Flop

a Ký hiệu.

S

R QN Q

- S R  1: Giả sử trạng thái trước đó có Q = 1, Q  0  hồi tiếp về cổng NAND 1nên cổng NAND 1 có một đầu vào bằng 0 vậy Q = 1 RSFF giữ nguyên trạng thái cũ.

* RSFF không đồng bộ dùng cổng NOR (sơ đồ hình 4.42)

Hình 3.42 RSFF không đồng bộ dùng cổng NOR

Dựa vào bảng chân lý của cổng NOR, ta có :

- S = 0, R = 1  Q = 0, hồi tiếp về cổng NOR 2 nên cổng NOR 2 có hai đầu vào bằng 0  Q  1

- S = 1, R = 0  Q  0, hồi tiếp về cổng NOR 1 nên cổng NOR 1 có hai đầu vào bằng 0  Q = 1

Giả sử ban đầu : S = 0, R = 1  Q = 0 và Q  1

Nếu tín hiệu đầu vào thay đổi thành: S = 0, R = 0, Ta có:

+ S = 0 và Q = 0  Q  1

+ R = 0 và Q  1  Q = 0  RSFF giữ nguyên trạng thái cũ

Giả sử ban đầu : S = 1, R = 0  Q = 1 và Q  0

Nếu tín hiệu đầu vào thay đổi thành: S = 0, R = 0, Ta có:

+ S = 0 và Q = 1  Q  0 RSFF giữ nguyên trạng thái cũ

+ R = 0 và Q  0  Q = 1

Như vậy, gọi là FF không đồng bộ bởi vì chỉ cần một trong hai trạng thái đầuvào S hay R thay đổi thì đầu ra cũng thay đổi theo Về mặt ký hiệu, các RSFF không đồng bộ được ký hiệu như sau:

CK S

Q S

Gọi Q n, Q n 1 là trạng thái của đầu ra ở xung Ck thứ n và n+1

b.Bảng trạng thái.

Lúc đó ta có bảng trạng thái mô tả hoạt động của JK FF

Phương trình logic:

c Nguyên lý hoạt động

Từ bảng trạng thái  JK FF khắc phục được trạng thái cấm của RSFF Để tìm bảng đầu vào kích ta triển khai bảng trạng thái:

Từ bảng khai triển trên ta xây dựng được bảng đầu vào kích cho JK FF như sau:

Đồ thị thời gian dạng sóng của JK FF:

Hình 3.58: Đồ thị thời gian dạng sóng của JK FF

Nhận xét: JK FF là mạch điện có chức năng thiết lập trạng thái 0, trạng thái

1, chuyển đổi trạng thái và duy trì trạng thái căn cứ vào các tín hiệu đầu vào J, K

và xung nhịp đồng bộ Như vậy, có thể nói JK FF là một FF rất vạn năng

Trong thực tế, chúng ta có thể dùng JK FF để thực hiện chức năng của các

FF khác: JK FF thay thế cho RSFF, JKFF thực hiện chức năng của DFF, TFF, các

sơ đồ thực hiện được trình bày trên hình 3.59

Hình 3.59: Dùng JKFF thực hiện chức năng của DFF, TFF, RSFF

4 Mạch D Flip – Flop

a Ký hiệu.

- Flip - Flop D được xây dựng từ 1 FF RS hay JK nhưng D được đưa thẳng vào S(J) còn R(K) được lấy từ đầu vào D sau khi đã đảo như hình vẽ sau:

Gọi Q n, Q n 1 là trạng thái của đầu ra ở xung Ck thứ n và n+1

b Bảng trạng thái

Lúc đó ta có bảng trạng thái như sau :

Khai triển bảng này để tìm bảng đầu vào kích của DFF:

Bảng đầu vào kích của DFF:

Từ một FF - JK nếu ta nối K với J để làm một đầu vào thì ta được một FF cótên gọi là FF- T.

1 Giới thiệu mạch mã hoá

a Khái niệm mã hoá.

Mạch mã hoá (ENCODER) là mạch có nhiệm vụ biến đổi những ký hiệuquen thuộc với con người sang những ký hiệu không quen thuộc với con người.Mạch giải mã làm nhiệm vụ biến đổi ngược lại

b Bảng mã.

Mã hóa là quá trình dùng văn tự hay ký tự để hiển thị một đối tượng Nếu dùngmã nhị phân để biểu thị đối tượng( là một tín hiệu) ta có quá trình mã hóa nhị phân.Một ký tự nhị phân có 2 giá trị ( trạng thái ) là 0 và 1 tương ứng với việc biểu diễn

2 tín hiệu, nếu dùng n ký tự nhị phân ( n số tự nhiên) sẽ biểu diễn được 2n tín hiệukhác nhau

Điều kiện: 2n ≥ m

QT

Bảng mã:

c.Nguyên lý mã hoá.

Một mạch mã hóa nhìn chung sẽ có một số đường vào (VD: m đường vào) vàcó một số đầu ra (n đầu ra) Trong một thời điểm chỉ có duy nhất một đường đượchoạt động ở thời gian nhất định sẵn và nó cho ra một số bít dữ liệu

Trong KTS người ta dùng số nhị phân để mã hóa số thập phân Như vậy cáchmã hóa đơn giản nhất là biểu diễn số thập phân theo cơ số 2

Một từ mã 4 bít có thể diễn tả được 24 = 16 lệnh hay dữ kiện Khác nhau màgiá trị thập phân tương ứng là từ 0 ÷ 15 Vậy 1 từ nhị phân biểu thị một lệnh haymột dữ kiện được gọi là mã số Mạch điện để tạo ra các mã số gọi là mạch lập mã

"ENCODER"

VD:

+ Nếu có 2 ngõ vào (m=2) sẽ có một ngõ ra (n=1) ứng với số nhị phân 1 bít Gọi

là mạch mã hóa 2 sang 1

+ Nếu có 4 ngõ vào (m=4) thì sẽ có 2 ngõ ra (n=2) ứng với số nhị phân 2 bít Gọi

là mạch mã hóa 4→ 2

+ Nếu có 8 ngõ vào (m=8) thì sẽ có 3 ngõ ra (n=3) ứng với số nhị phân 3 bít gọi làmã hóa 8→3

+ Mạch mã hóa số thập phân ra mã BCD ( với 2n ≠ m)

2 Mạch mã hoá 4 ngõ vào thành 2 ngõ ra

a.Sơ đồ mạch.

Có nĐầu ra

Có m

Đầu vao

Encoderunit

Sơ đồ khối bộ mã hóa 4 ngõ vào thành 2 ngõ ra

b Bảng trạng thái.

Với bộ mã hóa 4 ngõ vào thành 2 ngõ ra.Vì 22=4

Nếu biến số đầu vào là 4

0010

0001

0011

0101

- Phương trình ngõ ra:

Bo = A2 + A0B1 = A1 + A0

a Sơ đồ mạch.

b Bảng trạng thái.

Bảng trạng thái mô tả hoạt động:

Phương trình logic đã tối giản:

c Nguyên lý hoạt động