Tài liệu Bài giảng Kỹ thuật số - Chương 5: Hệ tuần tự - Nguyễn Thị Bé Tám: 110
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Chương 5: Hệ tuần tự
• Giới thiệu
• Các loại Flip flop
• Bộ đếm
• Thanh ghi dịch
• Tĩm tắt
111
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.1 Giới thiệu
Sơ đồ hệ tuần tự
Phân loại:
- Đồng bộ (Synchronous) : ngõ ra chỉ thay đổi khi cĩ tác động của
xung clock (đồng bộ với xung clock)
- Bất đồng bộ (Asynchronous): ngõ ra thay đổi khi cĩ sự thay đổi
ngõ vào
MẠCH
TỔ HỢP
(Cổng logic)
PHẦN TỬ NHỚ
(Flip Flop)
Ngõ ra
Ngõ vào
112
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.2 Các loại Flip flop
D - Fiplop
• Phân loại
– Kích cạnh lên
– Kích cạnh xuống
D Q
QCK
D Q
QCK
113
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.2 Các loại Flip lop
D - Fiplop
• Kích cạnh lên
– ...
59 trang |
Chia sẻ: quangot475 | Lượt xem: 217 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Bài giảng Kỹ thuật số - Chương 5: Hệ tuần tự - Nguyễn Thị Bé Tám, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
110
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Chương 5: Hệ tuần tự
• Giới thiệu
• Các loại Flip flop
• Bộ đếm
• Thanh ghi dịch
• Tĩm tắt
111
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.1 Giới thiệu
Sơ đồ hệ tuần tự
Phân loại:
- Đồng bộ (Synchronous) : ngõ ra chỉ thay đổi khi cĩ tác động của
xung clock (đồng bộ với xung clock)
- Bất đồng bộ (Asynchronous): ngõ ra thay đổi khi cĩ sự thay đổi
ngõ vào
MẠCH
TỔ HỢP
(Cổng logic)
PHẦN TỬ NHỚ
(Flip Flop)
Ngõ ra
Ngõ vào
112
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.2 Các loại Flip flop
D - Fiplop
• Phân loại
– Kích cạnh lên
– Kích cạnh xuống
D Q
QCK
D Q
QCK
113
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.2 Các loại Flip lop
D - Fiplop
• Kích cạnh lên
– Một ngõ vào D (data) và ngõ vào xung clock
– Ngõ ra Q cĩ giá trị bằng ngõ vào D khi cĩ tác động
xung clock (CK)
– Khi khơng cĩ xung CK thì ngõ ra Q khơng thay đổi
Ký hiệu
D Q
QCK
114
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.2 Các loại Flip lop
D - Fiplop• Giản đồ xung
CK
D
Q
(Cho Q ban đầu là 0)
Bảng hoạt động
Phương trình
115
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.2 Các loại Flip flop
D - Fipflop
• Bảng kích thích
116
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.2 Các loại Flip flop
T - Flipflop
• Phân loại
– Kích cạnh lên
– Kích cạnh xuống
T Q
QCK
T Q
QCK
117
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.2 Các loại Flipflop
T - Flipflop
• Hoạt động T-Fliplop kích cạnh xuống
118
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.2 Các loại Flip flop
T - Flipflop
• Bảng kích thích
119
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.2 Các loại Flip flop
JK-Flip flop
• Kích cạnh lên
• Kích cạnh xuống
J
K
Q
Q
CK
120
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.2 Các loại Flip flop
JK-Flip flop
• Bảng hoạt động và phương trình đặc tính
121
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.2 Các loại Flip flop
JK-Flip flop
• Giản đồ xung
CK
J
Q
(Cho Q ban đầu là 0)
K
122
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.2 Các loại Flip flop
JK-Flip flop
• Bảng kích thích
123
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.2 Các loại Flip flop
SR-Flip flop
• Kích cạnh lên
• Kích cạnh xuống
S
R
Q
Q
CK
124
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.2 Các loại Flip flop
SR-Flip flop
• Kích cạnh xuống
125
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.2 Các loại Flip flop
SR-Flip flop
• Bảng hoạt động và phương trình trạng thái
126
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.2 Các loại Flip flop
SR-Flip flop
• Giản đồ xung
CK
S
Q
(Cho Q ban đầu là 0)
R
127
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.2 Các loại Flip flop
SR-Flip flop
• Bảng kích thích
128
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.2 Các loại Flip flop
Ngõ vào bất đồng bộ
• Ngõ vào Pr (Preset) và Cl (Clear). Các ngõ vào này làm ngõ ra thay đổi khơng phụ thuộc
vào ngõ vào thơng tin và xung clock
– Khi Pr tích cực thì ngõ ra Q được set lên 1
– Khi Cl tích cực thì ngõ ra Q bị xĩa về 0
Ví dụ:
D Q
QCK
Pr
Cl
129
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.2 Các loại Flip flop
Chuyển đổi các loại FF
• Cách thực hiện
– Lập bảng kích thích 2 loại FF
– Ngõ vào thơng tin của FF nguồn là hàm, và
ngõ vào thơng tin của FF đích và trạng thái
hiện tại Qn là các biến
– Thực hiện rút gọn hàm
130
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.2 Các loại Flip flop
Chuyển đổi các loại FF
• Chuyển JK FF thành T FF
– Bảng kích thích
Rút gọn J =T, K =T
J
K
Q
Q
CK
T .
131
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.2 Các loại Flip flop
Chuyển đổi các loại FF
• JK thành D
132
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.2 Các loại Flip flop
Ứng dụng của Flip flop
• Bộ đếm
• Lưu dữ liệu nhị phân
• Truyền dữ liệu nhị phân giữa các thiết bị
• Một số ứng dụng khác
133
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.3 Bộ đếm
• Định nghĩa:
Sơ đồ khối
134
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.3 Bộ đếm
• Cấu tạo
– Flipflop và các cổng logic
• Nguyên tắc hoạt động
– Khi cĩ tác động cạnh xung vào thì các ngõ ra của các Flipflop
thay đổi trạng thái theo qui luật mã nhị phân (đếm các xung vào)
– Mỗi Flipflop đĩng vai trị như bit nhị phân
• Phân loại
– Đếm nối tiếp (tuần tự hoặc khơng đồng bộ)
– Đếm song song (đếm đồng bộ
• Trạng thái bộ đếm (Modul), ký hiệu: M
– Nếu cĩ n FlipFlop thì đếm tối đa M= 2n trạng thái (đếm đầy đủ)
– Nếu M<2n : đếm khơng đầy đủ
135
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.3 Bộ đếm
Bộ đếm nối tiếp, đầy đủ M = 2n, đếm lên
• Xung Clock chỉ đưa vào Flipflop đầu tiên, các
Flipflop kế tiếp thì: ngõ ra của FF trước sẽ là ngõ vào
xung clock cho FF sau.
T Q
QCK
1 T Q
QCK
1 T Q
QCK
1
CK
Q0 (LSB) Q1 Q2 (MSB)
. .
Ví dụ: Bộ đếm lên (thuận), M = 23
136
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.3 Bộ đếm
Bộ đếm nối tiếp, đầy đủ M = 2n, đếm lên
• Giản đồ xung
CK
(MSB) Q2
Q1
(LSB) Q0
1 2 3 4 5 6 7 8 9.
137
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.3 Bộ đếm
Bộ đếm nối tiếp, đầy đủ M = 2n, đếm xuống
J
K
Q
Q
CK
1 . J
K
Q
Q
CK
1 . J
K
Q
Q
CK
1 ...
CK
Q0 (LSB) Q2 (MSB)Q1
CK
(MSB) Q2
Q1
(LSB) Q0
1 2 3 4 5 6 7 8 9.
138
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.3 Bộ đếm
Bộ đếm nối tiếp, khơng đầy đủ M < 2n
• Ví dụ: Dùng T-FF: ngõ vào Preset và Clear tích cực mực thấp, thiết
kế bộ đếm lên có M = 5, bắt đầu từ giá trị 0. Xác định số FF?
Bảng trạng thái
Z: tín hiệu reset
139
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.3 Bộ đếm
Bộ đếm nối tiếp, khơng đầy đủ M < 2n
Bảng trạng thái
Rút Gọn Z
140
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.3 Bộ đếm
Bộ đếm nối tiếp, khơng đầy đủ M < 2n
T Q
QCK
1 T Q
QCK
1 T Q
QCK
1
CK
Q0 (LSB) Q1 Q2 (MSB)
. .
.
.
.
Z
11 1
Pr Pr Pr
ClClCl
141
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.3 Bộ đếm
Bộ đếm nối tiếp, khơng đầy đủ M < 2n
CK
(MSB) Q2
Q1
(LSB) Q0
Cl = Z
1 2 3 4 5 6 7 8 9.
Giản đồ xung
1 /00
0
0
1
0
0
0 /0
1 /0
1 1 1 1 1 0 1 1 1 1.
142
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.3 Bộ đếm
Bộ đếm nối tiếp
• Nối 2 bộ đếm nối tiếp
M = M1 x M2
143
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.3 Bộ đếm
Tĩm tắt thiết kế bộ đếm nối tiếp
• Dùng loại T flipflop
• Đếm lên
• Đếm xuống
• Phân loại theo M
– Đếm đầy đủ: M = 2n (n: số FF, M: modul)
– Đếm khơng đầy đủ: M < 2n, chọn n = ?, dùng
ngõ vào Clear hoặc Preset
• Khuyết điểm bộ đếm nối tiếp: trễ
144
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.3 Bộ đếm
IC đếm nối tiếp 74LS293
145
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.3 Bộ đếm
IC đếm nối tiếp 74LS293
Sơ đồ chân
146
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.3 Bộ đếm
IC đếm nối tiếp 74LS293
• Dùng IC 74LS293, Thiết kế bộ đếm, M=10
M1 = 2
M2 = 5, (0 tới 4). Tại 5 (101), sẽ xĩa về 0, Q1=1, Q3 =1
147
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.3 Bộ đếm
Bộ đếm song song
• Định nghĩa: ngõ vào xung clock của các FF
được nối chung với nhau, khi có xung clock,
tất cả ngõ ra FF thay đổi trạng thái
148
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.3 Bộ đếm
Bộ đếm song song
• Các bước thiết kế:
• - Xác định số FF và dãy đếm. 2n-1 <M<2n
• - Lập bảng chuyển trạng thái hiện tại và
kế tiếp (dựa vào dãy đếm). để xác định
biểu thức ngõ vào FF
• - Từ bảng kích thích của mỗi loại FF, rút
gọn biểu thức ngõ vào với biến là trạng
thái hiện tại của FF.
• - Thực hiện sơ đồ logic.
149
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.3 Bộ đếm
Bộ đếm song song, đầy đủ
• Vd: Dùng T-FF kích cạnh lên, thiết kế bộ đếm có dãy đếm sau:
• Q2Q1Q0 = 010, 101, 110, 001, 000, 111, 100, 011, 010,
150
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.3 Bộ đếm
Bộ đếm song song, đầy đủ
151
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.3 Bộ đếm
Bộ đếm song song, đầy đủ
• Sơ đồ mạch
Q0 (LSB)
T2 Q2
Q2CK2
1
CK
Q2 (MSB) Q1
.
.
T1 Q1
Q1CK1
T0 Q0
Q0CK0
..
152
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.3 Bộ đếm
Bộ đếm song song, khơng đầy đủ
• Cĩ một số trạng thái dư
– Cách 1: Cho các trạng thái dư có trạng thái kế
tiếp là tùy định. Khi thiết kế cần khởi động trạng
thái ban đầu cho bộ đếm; trạng thái ban đầu này
phải là 1 trong những trạng thái có trong vòng
đếm.
– Cách 2: Cho các trạng thái dư không có vòng
đếm có trạng thái kế tiếp là 1 trong những trạng
thái có trong vòng đếm.
153
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.3 Bộ đếm
Bộ đếm song song, khơng đầy đủ
• Vd: Thiết kế bộ đếm dùng T-FF cạnh lên, có ngõ vào Pr
và CL tich cực cao, có giản đồ trạng thái sau:
• Cách 1: Phải Reset trạng thái ban đầu
000
100
0
011101
001 m = 5
Q2Q1Q0
154
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.3 Bộ đếm
Bộ đếm song song, khơng đầy đủ
• Rút gọn:
155
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.3 Bộ đếm
Bộ đếm song song, khơng đầy đủ
• Sơ đồ mạch
.
Cl
D2 Q2
Q2CK2
CK
Q2 (MSB) Q1
. .
0
Pr Pr Pr
ClCl
D1 Q1
Q1CK1
D0 Q0
Q0CK0
0
0
Q0 (LSB)
.
.
.
.
. .
RS
Mạch reset trên có nhiệm vụ tạo giá trị ban đầu là Q2Q1Q0 = 001
156
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.3 Bộ đếm
Bộ đếm song song, khơng đầy đủ
• Cũng ví dụ trên nhưng giải theo cách 2
• Cho 3 trạng thái dư không có trong vòng đếm có trạng
thái kế tiếp như hình vẽ. Từ sơ đồ trạng thái, lập bảng
trạng thái và kích thích, sau đó rút gọn
000
100
011101
001 m = 5
Q2Q1Q0
010
110
111
157
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.3 Bộ đếm
Bộ đếm song song, khơng đầy đủ
• Bảng chuyển trạng thái. Từ đây rút gọn hàm D2, D1, D0
theo Q2, Q1, Q0
158
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.3 Bộ đếm
Phân tích bộ đếm song song (cĩ sơ đồ, tìm bảng trạng thái)
• - Từ sơ đồ logic của bộ đếm: viết biểu thức của các ngõ
vào của từng FF phụ thuộc vào các ngõ ra Qi.
• - Lập bảng trạng thái: từ trạng thái hiện tại Qi và giá
trị ngõ, xác định được trạng thái kế tiếp của FF Qi+ .
• - Từ bảng chuyển trạng thái: xác định được giản đồ
trạng thái hoặc khảo sát giản đồ xung của bộ đếm.
159
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.3 Bộ đếm
Phân tích bộ đếm song song (cĩ sơ đồ, tìm bảng trạng thái)
• Vd: Hãy xác định giản đồ trạng thái của bộ đếm sau:
.
J2
K2
Q2
Q2
CK2.
.
CK
Q2 (MSB) Q0 (LSB)Q1
J1
K1
Q1
Q1
CK1
J0
K0
Q0
Q0
CK2
.
.
. .
1 1.
160
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.3 Bộ đếm
Phân tích bộ đếm song song (cĩ sơ đồ, tìm bảng trạng thái)
161
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.3 Bộ đếm
Phân tích bộ đếm song song (cĩ sơ đồ, tìm bảng trạng thái)
162
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.3 Bộ đếm
Phân tích bộ đếm song song (cĩ sơ đồ, tìm bảng trạng thái)
• Giản đồ xung
CK
(MSB) Q2
Q1
(LSB) Q0
163
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.4 Thanh ghi dịch
• Định nghĩa: Gồm các FF mắc nối tiếp với
nhau để lưu trữ thơng tin
• Phân loại: đếm vịng đơn giản (ring
counter), đếm vịng xoắn (Johnson),.
• Thiết kế: tương tự bộ đếm song song
• Cĩ hai cách nhập/xuất
– Song song: dữ liệu đưa tới tất cả FF cùng
thời điểm
– Nối tiếp: dữ liệu đưa tới FF đầu tiên, sau mỗi
xung Ck nhập vào FF này 1 bit và tuần tự
dịch chuyển sang FF kế tiếp
164
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.4 Thanh ghi dịch
đếm vịng đơn giản (ring counter)
• Dùng 3 D-FF, kích cạnh lên thiết kế đếm vịng đơn giản
Bảng chuyển trạng thái
100
001 010
m = 3
Q2Q1Q0
Rút gọn hàm ta được: D2 = Q0 , D1 = Q2, D0 = Q1
165
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Thanh ghi dịch
đếm vịng đơn giản (ring counter)
• Sơ đồ mạch
Q0
D2 Q2
Q2CK2
CK
Q2 Q1
.
.
D1 Q1
Q1CK1
D0 Q0
Q0CK0
.
. .
Bộ đếm này muốn hoạt động cần có mạch reset ban đầu
166
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.4 Thanh ghi dịch
Bộ đếm Jonhson
• Ví dụ dùng 3 D-FF. Thiết kế bộ đếm Jonhson
Bảng trạng thái
000
011 110
m = 6
Q2Q1Q0
100
111
001
167
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
5.4 Thanh ghi dịch
Bộ đếm Jonhson
• Sơ đồ mạch
Q0
D2 Q2
Q2CK2
CK
Q2 Q1
.
.
D1 Q1
Q1CK1
D0 Q0
Q0CK0
.
.
Bộ đếm này muốn hoạt động cần có mạch reset ban đầu
168
Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ mơn: Kỹ Thuật Máy Tính
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Chương 5: Tĩm tắt
• Thuộc bảng hoạt động và kích thích 4 loại
FF
• Thiết kế bộ đếm
– Nối tiếp
– Song song
• Thanh ghi: là trường hợp đặc biệt của bộ
đếm song song
• Đếm vịng đơn giản
• Đếm Jonhson
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- pages_from_slide_kts_0404_5_4507_7423_2171478.pdf