Bài giảng điện tử số

 thì chữ sè bªn tr¸i cã gi¸ trÞ gÊp 2 lÇn chữ sè bªn phải.* Khả năng thao t¸c to¸n häc: RÊt thÝch øng víi c¸c phÐp to¸n trong ®¹i sè logic.* Mäi sè ®Õm hÖ c¬ sè 2 (nhÞ ph©n) ®Òu cã thÓ t¸ch thµnh tæng c¸c sè luü thõa c¬ sè 2.VÝ dô:* PhÐp céng hai sè nhÞ ph©n:0 + 1 = 1.0 + 0 = 01 + 0 = 11 + 1 = 0  nhí 1 göi lªn phÐp céng bÝt cao h¬n tiÕp theo. 1 + 1 + 1 = 1  nhí 1 göi lªn phÐp céng bÝt cao h¬n tiÕp theoThÝ dô : Sè nhí 0010 1110 Sè h¹ng thø nhÊt 0101 0111 Sè h¹ng thø hai 1001 0101 Tæng 1110 1100* PhÐp trõ hai sè nhÞ ph©n: 0 - 0 = 0.1 - 1 = 0.1- 0 = 1. 0 - 1 = 1  nhí 1 (m­în) göi lªn phÐp trõ bÝt cao h¬n tiÕp theo1 - 1 - 1 = 1  nhí 1 (m­în) göi lªn phÐp trõ bÝt cao h¬n tiÕp theo* ThÝ dô: Sè m­în 1 1 0 0 1. 0 0 Sè bÞ trõ 1 0 0 1 1. 0 1 Sè trõ 1 1 0 0. 1 0 HiÖu sè 0 0 1 1 0. 1 1* PhÐp nh©n hai sè nhÞ ph©n:0.0 = 0. 1.0 = 00.1 = 0 1.1 = 1 *PhÐp chia hai sè nhÞ ph©n:VÝ dô: 35/5 = 7 1 0 1 1 1 0 0 0 0 + 1 0 1 1 0 1 . 1 1 1 1 0 x1 0 0 0 1 1 1 0 10 0 0 0 1 1 11 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 03. HÖ c¬ sè 16: (Hexa Decimal System).*CÊu t¹o.:Dïng 16 ký hiÖu : 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F ®Ó biÓu diÔn con sè ®Õm vµ tÝnh to¸n.* TÝnh chÊt:Khi cã mét sè ®Õm ®­îc viÕt bëi hÖ c¬ sè 16 mµ cã 2 chữ sè bÊt kú kÒ nhau vµ gièng nhau thì chữ sè bªn tr¸i cã gi¸ trÞ gÊp 16 lÇn chữ sè bªn phải.* Khả năng thao t¸c to¸n häc:Thùc hiÖn mäi phÐp to¸n +, - , *,  vµ c¸c phÐp to¸n logic.* Mäi sè ®Õm hÖ 16 ®Òu cã thÓ viÕt b»ng tæng c¸c sè lòy thõa c¬ sè 16.ThÝ dô :[3A2F]16 = [3.163 + 10.162 + 2.161 + 15.160]10.4. ChuyÓn ®æi giữa c¸c hÖ ®Õm KÕt qua [254]10 = [1111 1110]2*ChuyÓn ®æi sè thËp ph©n sang sè nhÞ ph©n ( HÖ 10 2 )ThÝ dô: ChuyÓn ®æi [254]10 =[ ? ]2.254 16 15 16 0 14 F E 15*ChuyÓn ®æi sè thËp ph©n sang Hexa: KÕt quả :[254]10 = [FE]16 =[1111 1110]2*ChuyÓn ®æi sè nhÞ ph©n sang Hexa:*C«ng thøc chung ®Ó tÝnh gi¸ trÞ sè ®Õm : NC = An.Cn + An-1.Cn-1 + An-2.Cn-2 +...+ A0C0+ A1.C-1 + A2.C-2 +...+ An.C-n Trong ®ã: C: Lµ c¬ sè. n: VÞ trÝ cña sè. (A3 A2 A1 A0)  n = 3 ThÝ dô: + N10 = 1999 = 1.103 +9.102 +9.101 +9.100 + N2 = [101101.01]2 = [1.25 +0.24 +1.23+1.22 +0.21 +1.20 +0.2-1 +1.2-2 ]10.HÖ 10HÖ 16HÖ 2000 0 0 0 110 0 0 12 20 0 1 0330 0 1 1440 1 0 0550 1 0 1660 1 1 0770 1 1 1881 0 0 0991 0 0 1.........255FF1111 1111III. c¸c phÇn tö logic c¬ bản	C¸c phÇn tö logic c¬ bản là c¸c phÇn tö thực hiện các phÐp to¸n c¬ bản cña ®¹i sè logic Cấu tạo b»ng c¸c m¹ch kho¸ ®iÖn tö (Tranzitor hoÆc IC) dưới dạng tích hợp.C¸c phÇn tö này có một hoặc nhiều đầu vào và chỉ có một đầu raXFNOTX t t 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0FNOTIII.1.PhÇn tö phñ ®Þnh logic (phÇn tö đảo - NOT).- PhÇn tö phñ ®Þnh cã 1 ®Çu vµo biÕn vµ 1 ®Çu ra thùc hiÖn hµm phñ ®Þnh logic: FNOT = XFNOT0110Ta thấy FNOT = 1 khi x = 0 hoÆc ng­îc l¹i FNOT = 0 khi x = 1. Bảng tr¹ng th¸iKý hiÖuGiản ®å ®iÖn ¸p minh ho¹ T RC + _ ECICIBIB E B C Uv UrRBM¹ch kho¸ (®ảo ) dïng tranzitorFNOTT1T2T4T34K4K1,6K130 X+ EIII.2.PhÇn tö vµ (AND)Lµ phÇn tö cã ít nhất từ hai ®Çu vµo biÕn trở lên vµ mét ®Çu ra thùc hiÖn hµm nh©n logic :FAND = x1 x2 x3 ... xnFAND = 1 khi vµ chØ khi tÊt cả c¸c biÕn xi nhËn trÞ 1.FAND = 0 khi Ýt nhÊt 1 trong c¸c biÕn xi nhËn trÞ 0 X1 X2 FAND t 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 t tX1X2FAND000010100111Bảng tr¹ng th¸iX1X2FAND= X1.X2ký hiÖu quy ­ícGiản ®å thêi gianChú ý: Với các phấn tử NAND có nhiÒu ®Çu vµo thì khi sử dụng c¸c ®Çu nào kh«ng dïng phải ®­îc nèi víi mức 1 ®Ó tr¸nh nhiÔu víi c¸c ®Çu vµo kh¸c ®ang lµm viÖc. +ER1R2D1D2X1X2FANDS¬ ®å nguyªn lý m¹ch AND dùa trªn ®i«tANhờ E qua phân áp R1 R2 cã UA > 0 c¸c ®i«t D1 D2 ®Òu më, ®iÖn ¸p ra ë møc thÊp (cì b»ng sôt ¸p thuËn cña ®i«t)  FAND=0 KhiKhi x1 = x2 = 1, c¸c ®i«t D1 D2 ®Òu kho¸, lóc ®ã FAND = 1 ë thÕ cao III.3.PhÇn tö hoặc (OR)Lµ phÇn tö cã ít nhất từ hai ®Çu vµo biÕn trở lên vµ mét ®Çu ra thùc hiÖn hµm cộng logic :For = x1 + x2 + x3 ...+ xnFOR = 1 khi Ýt nhÊt 1 trong c¸c biÕn xi nhËn trÞ 1FOR = 0 khi vµ chØ khi tÊt cả c¸c biÕn xi đều nhËn trÞ 0X2X1FORFORX1X2X1X2FOR000011101111FORX1X2 1 0 t 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1ký hiÖu quy ­ícBảng tr¹ng th¸iGiản ®å thêi gianChú ý: Với các phấn tử OR có nhiÒu ®Çu vµo thì khi sử dụng c¸c ®Çu nào kh«ng dïng phải ®­îc nèi víi mức 0 ®Ó tr¸nh ®­îc nhiÔu víi c¸c ®Çu vµo kh¸c ®ang lµm viÖc. ARD1D2X1X2FORS¬ ®å nguyªn lý m¹ch OR dùa trªn ®i«t Khi x1 = x2 = 0 c¸c ®i«t D1, D2 ®Òu kho¸, trªn R kh«ng cã dßng ®iÖn UA = 0  FOR = 0. Khi Ýt nhÊt mét ®Çu vµo cã xung d­¬ng ®i«t t­¬ng øng më t¹o dßng trªn R do ®ã UA ë møc cao  FOR = 1 III.4. PhÇn tö vµ phñ ®Þnh (NAND) Lµ phÇn tö nhiÒu ®Çu vµo biÕn, mét ®Çu ra thùc hiÖn hµm logic vµ - phñ ®Þnh: FNAND = 0 khi tÊt cả c¸c ®Çu vµo biÕn cã trÞ 1. FNAND = 1 trong c¸c tr­êng hîp cßn l¹i.X1X2FNANDX1X2FNAND001011101110ký hiÖu quy ­ícBảng tr¹ng th¸iX1X2FNAND t 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 t tGiản ®å thêi gianX1X2FNANDFANDIII.4. PhÇn tö hoặc - phñ ®Þnh (NOR) Lµ phÇn tö nhiÒu ®Çu vµo biÕn, mét ®Çu ra thùc hiÖn hµm logic hoặc - phñ ®Þnh: FNOR = 1 khi tÊt cả c¸c ®Çu vµo biÕn cã trÞ 0. FNAND = 0 trong c¸c tr­êng hîp cßn l¹i.X1X2FOR001010100110FNORX1X2 t t tBảng tr¹ng th¸iGiản ®å thêi gianX2X1FNORX1X2ký hiÖu quy ­ícX1X2FNORFORFNORIII.5. Chú ý: Trong thực tế các phần tử logic cơ bản không tồn tại ở dạng độc lập riêng lẻ mà nó được tích hợp trong một IC. Thông thường mỗi IC chứa 4 phần tử cùng loại. Vì vậy khi có hàm logic tối giản ta nên đưa hàm về dạng có số các linh kiện ít nhất Trong các mạch logic người ta thường sử dụng các phần tử NOR hoặc NAND. Vì một trong hai phần tử này có thể thay thế cho các phần tử logic khác.1234567141312111098+UGND74LS001234567141312111098+UGND74LS081234567141312111098+UGND40111234567141312111098+UGND74LS02Chiều thứ tự chân của IC NAND thay thế cho các phần tử logic khác.X1 X2 NAND thay thế cho NOTXX NAND thay thế cho ORX1X2X1 + X2X1X2 NAND thay thế cho NORX1X2X1X2 NAND thay thế cho ANDX1X2X1.X2X1 X2 NOR thay thế cho các phần tử logic khác. NOR thay thế cho NOTX1X2XX NOR thay thế cho ORX1X2X1 + X2X1X2 NOR thay thế cho ANDX1X2X1.X2 NOR thay thế cho NANDX1 X2X1X2X1X2III.6. Ví dụ: Vẽ mạch thực hiện hàm logic sau:BCA Mạch điện dùng NANDACB Mạch điện dùng NORABCIV. mét sè phÇn tö logic th«ng dôngIV.1. PhÇn tö kh¸c dÊu- XOR (céng modul 2). Lµ phÇn tö logic cã hai ®Çu vµo biÕn và mét ®Çu ra .Quan hÖ cña hµm ra víi c¸c biÕn vµ nh­ sau: - Khi X1 = X2 hµm ra nhËn trÞ “0” FKD = 0. - Khi X1  X2 hµm ra nhËn trÞ “1” FKD = 1.X1X2FKD000011101110Bảng tr¹ng th¸iX1X2FKDX2X1FKDký hiÖu quy ­íc1234567141312111098+UGND74LS136Giản đồ điện áp. t t X1 X2 tFKD Tõ bảng tr¹ng th¸i ta cã: PhÐp céng modul 2 cã tÝnh chÊt sau: NÕu X1  X2 = X3 thì X1 X3 = X2 vµ X3  X2 = X1IV.2. PhÇn tö cùng dÊu- NXOR (tương đương) Lµ phÇn tö logic cã hai ®Çu vµo biÕn và mét ®Çu ra . Quan hÖ cña hµm ra víi c¸c biÕn vµ nh­ sau: - Khi X1 = X2 hµm ra nhËn trÞ “1” FCD = 1. - Khi X1  X2 hµm ra nhËn trÞ “0” FCD = 0.X1X2FCDFCDX1X2X1X2FCD001010100111Bảng tr¹ng th¸iký hiÖu quy ­íc t X1 X2Giản ®å xung. t tFCD Tõ bảng tr¹ng th¸i ta cã: Nhận xét: FCD và FKD là phủ định của nhauV. Thiết kế mạch logic số Yêu cầu công nghệBước 1: Phân tích để xác định số biến đầu vào và số hàm đầu raBước 2: Lập bảng trạng thái mô tả quy luật của hàm logic: Liệt kê toàn bộ tổ hợp của biến đầu vào và ép kết quả hàm ra theo đúng yêu cầu công nghệBước 3: chuyển kết quả từ bảng trạng thái sang bảng các nô và thực hiện tối giản hàm trên bảng Các nôBước 4: Từ hàm tối giản ta cố gắng biến đổi hàm về dạng có số linh kiện ít nhất (thường là các phần tử NAND hoặc NOR 2 đầu vào)Bước 5 : Vẽ mạch logic theo hàm đã tối giảnCác BướcVí dụ: Hai công tắc điều khiển một bóng đènR+UDSX1X2¿Hãy thiết kế mạch logic Nhận xét: DS sáng hay tắt phụ thuộc vào quy luật đóng cắt của các công tắc DS là hàm Xi là biếnX1X2DS001010100111 Bảng tr¹ng th¸i1010X1 X21010DS Bảng tr¹ng Các nôR1+UDSX1X2R2 Mạch điện dùng XNORR1+UDSX1X2R2 Mạch điện dùng NANDDS+UR1X1X2R2 Mạch điện dùng NORDS+UR1X1X2R2Ví dụ: Ba công tắc điều khiển một bóng đèn Nhận xét: DS sáng hay tắt phụ thuộc vào quy luật đóng cắt của các công tắc DS là hàm Xi là biến¿R+UDSX1X2Hãy thiết kế mạch logicX3 Bảng tr¹ng th¸iX1X2X3DS00000011010101101001101011001111 Bảng tr¹ng Các nô1010110100X1 X2X301100101DS3232113232132321321321321321321321321321XXXXAAXAXD)XXXX(X)XXXX(XDXXXXXXXX.XXXXDXXXXXXXX.XXXXDssss+=+=+++=+++=+++=X1  A== X2  X3 Mạch điện dùng XORR1+UDSX3X2R2X1Ch­¬ng 2C¸c mẠCH logic tỔ hỢpC¸c mẠCH logic tỔ hỢp Là mạch mà trạng thái đầu ra chỉ phụ thuộc vào tổ hợp các trạng thái đầu vào mà không phụ thuộc vào trình tự tác động của các đầu vào Như vậy, mạch tổ hợp là mạch hở, hệ không có phản hồi, trạng thái đóng mở của các phần tử trong mạch hoàn toàn không bị ảnh hưởng của tín hiệu đầu ra Cấu trúc của mạch là các cổng logic mẠCH tỔ hỢpx1x2xny1y2yny1y2x2x1x3IV. Bé biÕn ®æi m· vµ giải m·IV.1. Bé biÕn ®æi m· nhÞ ph©n sang m· "1 tõ n".stt23 X322X221X120X0y0y1y2y3y4y5y6y7y8y9000001 0 0 0 0 0 0 0 0 010001 01 0 0 0 0 0 0 0 020010 001 0 0 0 0 0 0 030011 0 0 010 0 0 0 0 040100 0 0 0 01 0 0 0 0 050101 0 0 0 0 01 0 0 0 060110 0 0 0 0 0 01 0 0 070111 0 0 0 0 0 0 01 0 081000 0 0 0 0 0 0 0 01 0 91001 0 0 0 0 0 0 0 0 01 Bé biÕn ®æi m· nhÞ ph©n sang m· "1 tõ 10". ; F1F2F3F0 y0 y1 y2 y3 y4 y5 y6 y7 y8 y9 X0X3xung ®Õm X1X2Bé ®Õm Bé giải m· BCD - "1 tõ 10". R y0 y1 y2 y3 y4 y5 y6 y7 y8 y9 X0 X1 X2 X3 +EBé giải m· "1 tõ 10" cÊu tróc kiÓu ma trËn ®i«t ®iÖn trëstt23 X322X221X120X0y0y1y2y3y4y5y6y700000100000001000101000000200100010000030011000100004010000001000501010000010060110000000107011100000001Bảng tr¹ng th¸i bé chuyÓn ®æi m· nhÞ - thËp ph©n sang m· "1 tõ 8" Bé biÕn ®æi m· nhÞ ph©n sang m· "1 tõ 8".Các đầu vào Lùa chän A123a4567891011121314151674LS138BC/G2A/G2BG1Y7Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6+UCCmassC¸c lèi ra /G2 = /G2A + /G2B : ĐÇu vµo cho phÐp ë møc thÊp. G1: ĐÇu vµo cho phÐp ë møc cao. Bé giải m· IC74LS138Lèi vµoLèi ra G1/G2A B CY0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 00 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 10 1 1 1 1 1 1 11 0 1 1 1 1 1 11 1 0 1 1 1 1 11 1 1 0 1 1 1 11 1 1 1 0 1 1 11 1 1 1 1 0 1 11 1 1 1 1 1 0 11 1 1 1 1 1 1 0 x 0 1 xx x xx x x1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1IV.2. Bé giải m· nhÞ ph©n BCD - m· thËp ph©n 7 dÊu. a b c d f e gD¹ng bé chØ thÞ 7 thanh Bé chØ thÞ 7 dÊu ®­îc dïng phæ biÕn ®Ó biÓu thÞ kÕt quả th«ng tin b»ng sè thËp ph©n nhê ®Æc ®iÓm cã cÊu t¹o ®i«t ph¸t quang (LED) hay tinh thÓ lángLED bÈy thanh cã Anèt chungabcdefg.gfedcbaTDTR+UccSTTBiÕn vµo Hµm rax3x2x1x0abcdefg000001110111100010010010200101011101300111011011401000111010501011101011601101101111701111010010810001111111910011111011Bảng tr¹ng th¸i bé giải m· Ví dụ: Xây dựng mạch giải mã cho thang a xx11 10xxxx 111110 011101 0010110100X3X2aX1X0X0X2X1X3ayX0X1C0M¹ch ®iÖn m« phángBé chän kªnh 2 ®Çu vµo X0X1C0Y v. bé chän kªnh , ph©n kªnhV.1. Bé chän kªnh Bé chän kªnh (Multiplexl) lµ m¹ch logic cã nhiÒu ®Çu vµo, mét ®Çu ra, cho phÐp chän mét trong c¸c ®Çu vµo ®­îc nèi víi ®Çu ra.1/ Bé chän kªnh 2 ®Çu vµo:C0Y0X01X1 X0, X1: 2 ®Çu vµo biÕn tr¹ng th¸i C0: BiÕn ®Þa chØ. Y: Hµm ra.2/ Bé chän kªnh 4 ®Çu vµo X0, X1, X2, X3: 4 ®Çu vµo biÕn C0, C1: 2 ®Çu vµo biÕn ®Þa chØ. Y: Hµm ra, sÏ ®­îc nèi víi mét trong 4 ®Çu vµo th«ng tin ®­îc chän. YX0X1X2X3C0C1M¹ch ®iÖn m« phángX311X201X110X000YC0C1yC1C0X1X0X2X3301201101001X.C.CX.C.CX.C.CX.C.CY+++=3/ Mét sè øng dông cña bé chän kªnh Chän nguån th«ng tin B = B3B2B1B0A = A3A2A1A0NhËn tinTruyÒn hai th«ng tin nhÞ ph©n 4 bÝt (hoÆc chän A hoÆc chän B).Nguån 1Nguån 2Chän kªnhNhËnYA0A1A2A3C0C1M¹ch ®iÖn m« pháng0A0A1A2A301011 tYC0C1 t tGiản ®å minh häa qu¸ trình lµm viÖc chuyÓn ®æi song song - nèi tiÕp Th«ng tin nhÞ ph©n 4 bit (A = A3A2A1A0) ®ång thêi ®­a tíi c¸c lèi vµo, d­íi sù ®iÒu khiÓn cña C1, C0 (phï hîp nh­ hình vÏ) tÝn hiÖu ë ®Çu ra y sÏ xuÊt hiÖn trình tù (A0- A1- A2- A3).3. ChuyÓn ®æi (tÝn hiÖu) song song nèi tiÕpV.2. Bé ph©n kªnh Bé ph©n kªnh (Demultiplexel) lµ m¹ch logic cã mét ®Çu vµo biÕn, nhiÒu ®Çu ra. Cho phÐp nèi tÝn hiÖu vµo ®Õn mét trong c¸c ®Çu ra ®­îc chän. Ta xÐt bé ph©n kªnh 4 ®Çu ra X0: ®Çu vµo biÕn C0, C1: 2 ®Çu vµo biÕn ®Þa chØ. Y0,Y1,Y2,Y3: 4 hµm ra, mét trong 4 ®Çu này sÏ ®­îc nèi víi X0X0y0 y1 y2 y3 C0C1M¹ch ®iÖn m« phángC1C0y0y1y2y300X0000010X0001000X0011000X0 Bảng tr¹ng th¸i Bé ph©n kªnh 4 lèi ra Xy C C 0 1 0yy 023y1 Tr­êng hîp ®Çu vµo X0 nhËn trÞ "1“, bé ph©n kªnh lµm viÖc nh­ mét bé giải m· "1 tõ n". Mét trong c¸c øng dông quan träng cña bé ph©n kªnh lµ ®­îc dïng ®Ó chuyÓn ®æi (tÝn hiÖu) nèi tiÕp - song song.Chương 3 C¸c m¹ch Trig¬Chương 3: C¸c m¹ch Trig¬ Trig¬ (Flip - Flop) lµ phÇn tö c¬ bản nhÊt ®Ó tõ ®ã chÕ t¹o ra c¸c m¹ch d·y (m¹ch logic cã nhí). Trig¬ thuéc lo¹i m¹ch kh«ng ®ång bé cã hai tr¹ng th¸i æn ®Þnh bÒn theo thêi gian øng víi hai møc logic "1" vµ "0". Tr¹ng th¸i cña Trig¬ cã thÓ thay ®æi khi t¸c ®éng xung lªn c¸c ®Çu vµo. Tr¹ng th¸i t­¬ng lai cña Trig¬ kh«ng những phô thuéc vµo c¸c biÕn vµo mµ cßn phô thuéc vµo tr¹ng th¸i hiÖn t¹i. Khi ngõng t¸c ®éng xung lªn c¸c ®Çu vµo , tr¹ng th¸i Trig¬ giữ nguyªn, víi ®Æc ®iÓm nµy c¸c m¹ch Trig¬ ®­îc dïng ®Ó l­u trữ th«ng tin d­íi d¹ng m· nhÞ ph©n.Tín hiệu đkC Các đầu raCấu tạo trig¬ :các phần tử logic cơ bản0110Tín hiệu bồng bộI. trig¬ R-SI.1. Trig¬ R-S kh«ng ®ång bé: Lµ lo¹i Trig¬ c¬ bản nhÊt ®Ó tõ ®ã t¹o ra c¸c lo¹i Trig¬ kh¸cTrig¬ R-SRSQM¹ch ®iÖn m« phángRnSnQn+100Qn01110011x Bảng tr¹ng th¸i R (Reset): ĐÇu vµo xo¸. S (Set):ĐÇu vµo thiÕt lËp. n: Tr¹ng th¸i hiÖn t¹i n + 1: Tr¹ng th¸i t­¬ng lai. x: Tr¹ng th¸i cÊm t¹i ®ã gi¸ trÞ cña hµm ra lµ kh«ng x¸c ®Þnh. 1010110100Qn RnSn010x0 x11Qn+1 Bảng các n« (3.1)(3.2)(3.3)1010110100Qn RnSn010x0 x11Qn+1 Bảng các n« (3.6)(3.4)(3.5)(3.2)(3.6)SRQQn+1 t 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 t t t Giản ®å xung minh ho¹ qu¸ trình lµm viÖc cña Trig¬ R-S ®­îc x©y dùng tõ NANDTr¹ng th¸i Trig¬ chØ thay ®æi (lËt) ë c¸c thêi ®iÓm xung ®iÒu khiÓn chuyÓn từ trÞ "1" vÒ "0".  Trig¬ chØ phản øng víi c¸c s­ên ©m cña xung ®iÒu khiÓn ®Æt tíi lèi vµo.123123RSQ(3.5)(3.3) Giản ®å xung minh ho¹ qu¸ trình lµm viÖc cña Trig¬ R-S ®­îc x©y dùng tõ NORTr¹ng th¸i Trig¬ chØ thay ®æi (lËt) ë c¸c thêi ®iÓm xung ®iÒu khiÓn chuyÓn từ trÞ “0" vÒ “1".  Trig¬ chØ phản øng víi c¸c s­ên dương cña xung ®iÒu khiÓn ®Æt tíi lèi vµo.SnRnQn+1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 t t t tI.2. Trig¬ R-S ®ång bé. Ng­êi ta muèn Trig¬ chØ phản øng vµo những thêi ®iÓm x¸c ®Þnh, ®iÒu nµy ®­îc thùc hiÖn b»ng c¸ch ®­a thªm tíi ®Çu vµo tÝn hiÖu phô C ®­îc gäi lµ tÝn hiÖu ®ång bé. Khi C = "0" thì tr¹ng th¸i Trig¬ giữ nguyªn Khi C = "1" ho¹t ®éng cña s¬ ®å gièng Trig¬ R-S kh«ng ®ång bé nh­ ®· ph©n tÝch ë phÇn trªn. 123123123123RCSQRSQG3G1G4G2II. Trig¬ D (DElay) C: BiÕn ®iÒu khiÓn (xung nhÞp - xung ®ång bé) Dn: Dữ liÖu vµo. Khi C = 0, tr¹ng th¸i cña trig¬ giữ nguyªn  Qn+1 = Qn. Khi C = 1, gi¸ trÞ ®Çu ra trig¬ nhËn gi¸ trÞ ®­a ®Õn ®Çu vµo D  Qn+1 = Dn. Bảng tr¹ng th¸iTrig¬ DDCQM¹ch ®iÖn m« phángCDnQn+100Qn01Qn1001111010110100Qn CDn00010111Qn+1 Bảng các n«(3.8)(3.7)1010110100Qn CDn00010111Qn+1 Bảng các n«(3.9)(3.8)(3.9)G1G2G3G4QnQnDnC Trig¬ D ®­îc x©y dùng tõ c¸c phÇn tö NAND. t t t C Dn Qn+1 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9t10t11t12 t1 t3 t2 t4 t5 t7 t6 t8 t9t10t11t12  Trªn giản ®å xung ta nhËn thÊy xung ra chËm sau so víi xung vµo mét khoảng thêi gian lµ  (chÝnh vì ®Æc ®iÓm nµy mµ ng­êi ta gäi nã lµ trig¬ trÔ D- Delay), ë giản ®å trªn ®é réng xung ra b»ng chu kú cña dÉy xung C. Trig¬ D lµ phÇn tö c¬ bản x©y dùng nªn c¸c bé ghi th«ng tin nhÞ ph©n, c¸c bé chèt ®Öm dữ liÖu Khi C = 1 thùc hiÖn nhËn dữ liÖu – chÕ ®é ®Öm, Khi C = 0 tr¹ng th¸i trig¬ kh«ng ®æi – chèt dữ liÖu. Giản ®å xungIII. Trig¬ chÝnh - phô( Trig¬ M - S) Th«ng th­êng ®Ó tr¸nh ảnh h­ëng cña nhiÔu, tăng ®é tin cËy trong viÖc ghi và ®äc th«ng tin, tõ R-S Trig¬ ng­êi ta x©y dùng c¸c Trig¬ M-S b»ng c¸ch ghÐp hai Trig¬ R-S ®ång bé liªn tiÕp nhau (hình 1). Khi ®ã viÖc ghi th«ng tin chØ xÈy ra khi lèi ra bÞ kho¸ vµ ng­îc l¹i viÖc ®äc th«ng tin chØ xÈy ra khi lèi vµo ®· bÞ kho¸. M-S Trig¬ cÊu tróc tõ phÇn tö NANDG9123123123123123123123123CG1G2G3G4G5G6G7G8RSQQ Nhãm c¸c phÇn tö G1, G2, G3, G4 t¹o nªn R-S Trig¬ chÝnh Nhãm G5, G6, G7, G8 t¹o nªn R-S Trig¬ phô. Hai nhãm lµm viÖc víi hai d·y xung nhÞp C ng­îc pha nhau nhê cöa ®ảo G9. R-S Trig¬ phụR-S Trig¬ chÝnhUbad eXung nhÞp C t5v Qu¸ trình ghi, ®äc th«ng tin ®­îc ®iÒu khiÓn bëi xung nhÞp C Khi biªn ®é xung tăng tíi møc b th«ng tin ®Æt tíi lèi vµo sÏ ®­îc ghi vµo Trig¬ chÝnh. T¹i s­ên ©m khi biªn ®é xung giảm tíi møc d Trig¬ chÝnh bÞ ng¾t khái lèi vµo nhê C = 0 kho¸ G1, G2, Lóc ®¹t tíi møc e th«ng tin ®­îc chuyÓn tõ Trig¬ chÝnh sang Trig¬ phô T¹i s­ên d­¬ng khi biªn ®é xung tăng t­¬ng øng víi ®iÓm a Trig¬ phô ng¾t khái Trig¬ chÝnh nhê = "0" kho¸ G5, G6 IV. Trig¬ v¹n nĂng j-kTrig¬ JKJK QCM¹ch ®iÖn m« phángQn11001110Qn00Qn+1JnKn Bảng tr¹ng th¸i Gåm cã 3 ®Çu vµo C, Jn, Kn vµ hai ®Çu ra Qn, C: Xung ®ång bé. Jn, Kn: C¸c ®Çu vµo ®iÒu khiÓn. -1010110100Qn KnJn01010011Qn+1 Bảng các n«123123123123123123123123KCJG1G2G3G4G5G6G9G7G8 R SQn Trig¬ v¹n năng J-K ®­îc x©y dùng tõ c¸c phÇn tö NAND.(3.10)1010110100Qn KnJn01010011Qn+11010110100Qn KnJn01010011Qn+1(3.11)CKnJnQn+1 ĐÓ tăng khả năng ®iÒu khiÓn cña Trig¬ ng­êi ta chÕ t¹o cã nhiÒu ®Çu vµo J, K, ®iÒu nµy ®­îc thùc hiÖn b»ng c¸ch chän c¸c cæng logic G1, G2 cã nhiÒu ®Çu vµo Trong m¹ch ®iÖn ứng dông sè ®Çu vµo J, K kh«ng dïng ®Õn sÏ ®­îc nèi víi møc logic "1" ®Ó chèng nhiÔu. Nhê hai m¹ch vßng håi tiÕp Q = R, = S nªn khi J = K = 1 thì tÝn hiÖu ra bÞ ®ảo qua mçi s­ên ©m cña xung ®ång bé Giản ®å xungV. trig¬ ®Õm T C: Xung ®ång bé (xung nhÞp). T: BiÕn ®iÒu khiÓn, thoả m·n yªu cÇu sau: T = "0" tr¹ng th¸i Trig¬ giữ nguyªn  Qn+1 = Qn. T = "1" Trig¬ lËt tr¹ng th¸i  Qn+1 = Trig¬ T Q T C 1 Qn 0 Qn+1 TnnQ Bảng các n« Bảng tr¹ng th¸i0110 Qn+1 Qn Tn 011 0M¹ch ®iÖn m« pháng(3.12) (3.13)VI. ChuyÓn ®æi Trig¬ v¹n n¨ng J-K thµnh c¸c lo¹i Trig¬ kh¸c.VI.1. ChuyÓn ®æi Trig¬ J-K thµnh Trig¬ R-S Trig¬ R-SRSQM¹ch ®iÖn m« phángRnSnQn+100Qn01110011x Bảng tr¹ng th¸i Nèi Trig¬ J-K thµnh R-SSRQC J K11001110Qn00Qn+1JnKnQVI. ChuyÓn ®æi Trig¬ J-K thµnh Trig¬ DTrig¬ DDCQM¹ch ®iÖn m« pháng Nèi Trig¬ J-K thµnh D11001110Qn00Qn+1JnKnQ 1 0 0 Qn+1 Dn 1DQC J KVI. ChuyÓn ®æi Trig¬ J-K thµnh Trig¬ TTrig¬ R-STCQM¹ch ®iÖn m« pháng Nèi Trig¬ J-K thµnh T11001110Qn00Qn+1JnKnQTQC J K 1 Qn 0 Qn+1 TnnQCh­¬ng 4 Bé ®ÕmI. Kh¸i niÖm BỘ ĐẾM: Bộ đếm dùng để ®Õm sè l­îng xung ®­a tíi ®Çu vµo, kết quả được thể hiện bằng c¸c bit ở đầu ra ( theo quy luật số nhị ph©n )Chú ý: Bé ®Õm chỉ làm việc Với sườn của Xung đếmQ 0 Tin hiệu đkXung đếmQ 1 Q n C C¸c bit đầu raCấu tạo BĐ là :c¸c trig¬ ®Õm0110 Thể hiện dung lượng của BĐ:Nếu BĐ có n bít thì nó có mô đun 2n Đếm được (2n -1) xung Xung thứ 2n đưa Bộ đếm trở về vị trí ban đầu ĐK trạng thái đầu của BĐ ĐK đến tiến ĐK đếm lùiNhư vậy BĐ gồm: Bộ đếm tiến : Khi có xung vào thì đầu ra có giá trị nhị phân tăng lên một mức giá trị Bộ đếm lùi : khi có xung vào thì đầu ra có giá trị nhị phân giảm đi một mức giá trị Bảng tr¹ng th¸i c¸c trig¬ ®Õm cña bé ®Õm nhÞ ph©n tiến 3 bit m«®un 8Q 0 Tín hiệu đkXung đếmQ 1 Q 2C Các bít đầu raSè xung vµoTr¹ng th¸i trig¬ ®Õm(22)(21)(20)Q2Q1Q0000010012010301141005101611071118000Bé ®Õm tiến 3 bit m« ®un 8, làm việc với sườn ©m của xung nhịp với trạng th¸i đầu là 000Giản ®å thêi gian minh ho¹ ho¹t ®éng cña bé ®Õm nhÞ ph©n tiến 4 bit, m«®un 16 (lËp víi s­ên ©m) tXung vào t t t t 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 t Q0 Q1 Q2 Q3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16ThiÕt lËp Bảng tr¹ng th¸i c¸c trig¬ ®Õm cña bé ®Õm nhÞ ph©n lùi 3 bit m« ®un 8Q 0 Tín hiệu đkXung đếmQ 1 Q 2C Các bít đầu raSè xung vµoTr¹ng th¸i trig¬ ®Õm(22)(21)(20)Q2Q1Q0011111102101310040115010600170008111 Bé ®Õm lùi 3 bit m« ®un 8, làm việc với sườn d­¬ng của xung nhịp với trạng thái đầu là 111Giản ®å thêi gian minh ho¹ ho¹t ®éng cña bé ®Õm nhÞ ph©n lïi 4 bit, m«®un 16 (lËp víi s­ên d­¬ng) tXung vào 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16ThiÕt lËp1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 01 0 1 0 1 0 1 01 0 1 0 1 0 Q0 Q1 Q2 Q3 t t t t t0000 II. Cơ sở xây dựng bộ đếm:Sè xung vµoTr¹ng th¸i trig¬ ®Õm(22)(21)(20)Q2Q1Q0000010012010301141005101611071118000c¸c trig¬ ®Õm Tr¹ng th¸i cña mét trig¬ bÊt kú sÏ chØ lËt khi tÊt cả c¸c ®Çu ra Q cña c¸c trig¬ cÊp thÊp h¬n ®Òu nhËn gi¸ trÞ 1. Ta x©y dùng bé ®Õm nhÞ ph©n ®ång bé (song son