Nguyễn Đức Thành – CNTT3
MSV: 104.106.0308
VI MẠCH 74LS373
1. Giớ thiệu:
Vi mạch 74LS373 là loại vi mạch chốt truyền qua 8 bit cùng đệm 3 trạng thái. Thường được
dung để tách và chốt địa chỉ, phân kênh,đệm BUS cho CPU,
Ch
ức
2.
Tách và chốt
địa chỉ
năng:
Phân kênh và
đêm BUS cho
CPU
Vi mạch 74LS373
74LS373
Làm cổng
I/O
Nhằm mục đích làm giảm số chân của vi mạch CPU→dồn kênh tín hiệu trên cùng một
chân→47LS373 sẽ tách và tái tạo lại tín hiệu gốc cho các BUS độc lập (BUS địa chỉ và BUS dữ
liệu)
Tác dung phân kênh và đệm BUS:
o Các BUS địa chỉ và dữ liệu dùng chung
o Nâng cao khả năng tải của BUS
74LS373 là 1 trong các chíp MSI thường dung làm cổng I/O.
Khi số lượng cổng ít và cố định ra hay cổng vào và địa chỉ của nó.
Nguyễn Đức Thành – CNTT3
MSV: 104.106.0308
Hoạt động của IC
74LS373 trong CPU
8088
Nguyễn Đức Thành – CNTT3
MSV: 104.106.0308
Sử dụng IC
74LS373 làm
cổng ra
3. Đặc điểm:
Vi mạch 74LS373 là loại vi mạch chốt chuyền qua 8 biet cùng đệm 3 trang thái. Đệm và
chốt được điều khiển độc lập bằng các đầu vào điều khiển khác nhau là:
o /OC(Output Contro): điều khiển cổng đệm
o Dòng cung cấp: 24mA
Bảng chân lý của IC 74LS373
Nguyễn Đức Thành – CNTT3
MSV: 104.106.0308
Điều kiện vận hành khuyến nghị ‘LS373
Các thông số dòng điện mặc định của IC 74LS373
Nguyễn Đức Thành – CNTT3
MSV: 104.106.0308
Đặc điểm chuyến mạch ‘LS373 tại Vcc=5V và TA=250C
Sơ đồ cấu tạo IC 74LS373
4. Cấu tạo:
Nguyễn Đức Thành – CNTT3
MSV: 104.106.0308
Bảng logic IC 74LS373
Vi mạch bao gồm các vi mạch chốt và các vi mạch cổng 3 trạng thái
Vi mạch này thường được dùng để chốt địa chỉ trong máy PC/XT và chốt dữ liệu trong
các ứng dụng ghép nối máy tính
Có 2 đường tín hiệu điều khiển là
/OE và LE.
Kích thước vật lí (H1)
Nguyễn Đức Thành – CNTT3
MSV: 104.106.0308
Kích thước vật lí (H2)
Kích thước vật lí (H3)
Nguyễn Đức Thành – CNTT3
MSV: 104.106.0308
Kích thước vật lí (H4)
5. Hoạt động:
Để phân kênh cho bộ vi xử lý 8088 người ta dùng hai vi mạch chốt 74LS373, một
chốt kênh cho các các tín hiệu AD7 – AD0, một phân kênh cho các tín hiệu A19/S6 –
A16/S3. Sơ đồ nối ghép như sau:
Nguyễn Đức Thành – CNTT3
MSV: 104.106.0308
Phân kênh
cho vi xử lí
8088
Muốn nâng cao khả năng tải của các BUS để đảm bảo nhận việc nuôi các mạch bên ngoài,
các tín hiệu vào ra CPU phải được khuếch đại thông qua các mạch đệm một chiều hoặc hai
chiều với các đầu ra thường hoặc đầu ra ba trạng thái.
Đệm BUS cho 8088: các chốt 74LS373 cũng đóng vai trò bộ đếm BUS cho các BUS được
phân kênh.
Nguyễn Đức Thành – CNTT3
MSV: 104.106.0308
Đệm BUS
cho vi xử lí
8088
Nguyễn Đức Thành – CNTT3
MSV: 104.106.0308
B – MẠCH GIẢI MÃ ĐỊA CHỈ
1) Giới thiệu:
Mục đích của giải mã địa chỉ là để xác định được ô nhớ hay thiết bị ngoại vi mà
CPU cần làm việc.
Khối giải mã địa chỉ có nhiều đầu vào chân địa chỉ có thể kết hợp một số tín hiệu
điều khiển và có một hoặc nhiều đầu ra giải mã địa chỉ.
Tín hiệu đầu ra của bộ giải mã địa chỉ có thể là mức thấp (LOW) hoặc mức cao
(HIGH)
Bộ giải mã
2) Chức năng
Chức năng đầu tiên của bộ giải mã là tạo ra tín hiệu kích hoạt RAM,ROM hay các cổng
giao tiếp cần thiết cho hoạt động tại một thời điểm của hệ thống. Thứ hai, giải mã địa chỉ
có chức năng đảm bảo rằng tại một thời điểm chỉ một thiết bị được cho phép trao đổi dữ
liệu thông qua BUS dữ liệu.
Nguyễn Đức Thành – CNTT3
MSV: 104.106.0308
Trường hợp 1: khi cần xác định tầm địa chỉ hoạt động của mọt bộ nhớ ngoại vi →cần có
mạch giải mã địa chỉ:
Trường hợp 2:khi bộ nhớ (ROM hoặc RAM) hoặc ngoại vi có dung lượng lớn được kết hợp
nhiều bộ nhớ hoặc ngoại vi có dung lượng nhỏ lại với nhau→nhằm xác định chính xác
địa chỉ của từng bộ nhớ hoặc của từng ngoại vi trên toàn bộ không gian nhớ:
3) Phân loại:
Dựa vào thành phần mạch giải mã:
o Sử dụng mạch Logic cơ bản (AND,NAND,OR,NOR và biến tần)
o Sử dụng mạch giải mã có sẵn (mạch giải mã ROM,74-139 mạch giải mã vào 2 ra 4,
74-138 mạch giải nã và 3 ra 8,…)
Sử dụng các mảng logic lập trình (GAL,PAL)
Dựa vào quy mô(số lượng bít địa chỉ được dùng ) của mạch giải mã:
o Giải mã toàn phần (Full address decoding): Mỗi ngoại vi được gán cho một địa chỉ
duy nhất. Tất cả các bít địa chỉ được dùng để định nghĩa vị trí được tham chiếu.
o
Nguyễn Đức Thành – CNTT3
MSV: 104.106.0308
Mạch giải mã toàn phần
Giải mã một phần(Partial address decoding): Không phải tất cả các bít được dùng
cho việc giải mã địa chỉ. Các ngoại vi có thể đáp ứng cho trên một địa chỉ. Phương
pháp làm giảm độ phức tạp trong mạch giải mã địa chỉ. Thông thường các hệ
thống nhỏ sử dụng giải mã một phần.
Mạch giải mã một phần
4) Hoạt động
Nguyên tắc của bộ giải mã địa chỉ:
o Tín hiệu điều khiển :IO/M dùng để phân biệt đối tượng mà CPU chọn làm việc là
bộ nhớ hay thiết bị vào ra.
Tín hiệu địa chỉ :là các bít địa chỉ có quan hệ nhất định đến việc chọn vỏ ở đầu ra.
o Thông thường khi thiết kế mạch giải mã người ta thường tính dôi ra để dự phòng,
sao cho sau này có thể tăng them dung lượng bộ nhớ
Nguyễn Đức Thành – CNTT3
MSV: 104.106.0308
Sơ đồ nguyên tắc mạch giải mã
Giải mã địa chỉ bằng các mạch Logic:
o Ví dụ mạch giải mã đơn giản cho EPROM 2761-1 dung lượng 2Kx8 có địa chỉ nằm
trong khoảng FF800H-FFFFFH.
o Số chân địa chỉ trong CPU 8088 là 20 chân đánh số từ A0 đến A19. Trong mạch
giải mã này, ERPROM dung lượng 2KB→sử dụng 11 bít địa chỉ thấp từ A0 đến A10
để chọn từ nhớ trong ERPROM. Các bít cao còn lại A11 đến A19 kết hợp với xung
IO/M (đã được đảo) để tạo xung chọn cho vỏ cho 2kb đặt tại vùng nhớ cao nhất
của CPU 8088
Giải mã địa chỉ dùng mạch logic
Giải mã địa chỉ sử dụng vi mạch giải mã nhiều đầu ra:
Nguyễn Đức Thành – CNTT3
MSV: 104.106.0308
Mạch giải mã vào 2 ra 4 và vào 3 ra 8
Ví dụ: Giải mã dùng mạch giải mã kiểu 74LS138 (mạch giải mã vào 3 ra 8)
Bảng chân lý
Nguyễn Đức Thành – CNTT3
MSV: 104.106.0308
Hoạt động của mạch giải mã kiêu 74LS138
5) Thiết kế
Mạch giải mã địa chỉ:
o Dùng cổng logic (AND, OR, NOT…….)
o Dùng mạch giải mã (74LS138, 74LS1154,…..)
Cấu trúc tổng quát
Quy trình thiết kế
Bước 1: xác định số lượng vi mạch nhớ cần thiết có được dung lượng bộ nhớ như yêu cầu.
Bước 2:xác định số đường địa chỉ cần thiết cho từng vi mạch nhớ
Bước 3: lập bảng đồ nhớ để xác định chính xác (tầm địa chỉ ) của từng vi mạch nhớ trong toàn
bộ không gian nhớ.
Bước 4: chọn lựa phương án thiết kế mạch giải mã địa chỉ (dùng cổng logic hay dùng mạch giải
mã)
Bước 5:thiết kế mạch giải mã theo phương án đã chọn. Lập bảng trạng thái của mạch giải mã.
Nguyễn Đức Thành – CNTT3
MSV: 104.106.0308
Nếu dùng cổng logic
o Dùng bìa karnaugh để đơn giản hóa trạng thái các ngõ ra →hàm số Boolean của
các ngõ ra mạch giải mã địa chỉ
Nếu dùng vi mạch giải mã
o So sánh trạng thái bảng vi mạch giải mã với bảng trạng thái của mạch giải mã
→thiết kế mạch
Bước 6:Kết nối mạch giải mã vào hệ thống