Dien Tu So cho CNTT 4

<span class='text_page_counter'>(1)</span>§iÖn tö sè Ch¬ng 4. M¹ch d·y (Sequential circuit). 1.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> Kh¸i niÖm m¹ch d·y.  M¹ch d·y lµ m¹ch mµ tÝn hiÖu ra kh«ng nh÷ng phô thuéc vµo tÝn hiÖu vµo mµ cßn phô thuộc vào tín hiệu ra ở thời điểm trớc đó. TÝn hiÖu vµo. TÝn hiÖu ra. M¹ch d·y. 2.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> Néi dung ch¬ng 4.  Bộ đếm (counter)  Bộ đệm (buffer)  Thanh ghi dÞch (shift register). 3.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> Bộ đếm.  Bộ đếm nhị phân  Bộ đếm thập phân  Bộ đếm cơ số bất kỳ. 4.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> Bộ đếm nhị phân.  Bộ đếm nhị phân thuận (tiến)  Bộ đếm nhị phân ngợc (lùi). 5.

<span class='text_page_counter'>(6)</span> Bộ đếm nhị phân thuận.  Ví dụ: Thiết kế bộ đếm nhị phân, thuận, cơ số 8, dïng m¹ch lËt RS..  §å h×nh tr¹ng th¸i: 000. 001. 010. 011. 111. 110. 101. 100 6.

<span class='text_page_counter'>(7)</span> Bộ đếm nhị phân thuận.  B¶ng ch©n lý: Tr/th hiÖn t¹i Q2 Q1 Q0. Tr/th tiÕp theo Q2 Q1 Q0. R2. S2. R1. S1. R0. S0. 0. 0. 0. 0. 0. 1. x. 0. x. 0. 0. 1. 0. 0. 1. 0. 1. 0. x. 0. 0. 1. 1. 0. 0. 1. 0. 0. 1. 1. x. 0. 0. x. 0. 1. 0. 1. 1. 1. 0. 0. 0. 1. 1. 0. 1. 0. 1. 0. 0. 1. 0. 1. 0. x. x. 0. 0. 1. 1. 0. 1. 1. 1. 0. 0. x. 0. 1. 1. 0. 1. 1. 0. 1. 1. 1. 0. x. 0. x. 0. 1. 1. 1. 1. 0. 0. 0. 1. 0. 1. 0. 1. 0. 7.

<span class='text_page_counter'>(8)</span> Bộ đếm nhị phân thuận.  Ph¬ng tr×nh: R0 = Q0. S0 = Q0. R1 = Q1.Q0. S1 = Q1.Q0. R2 = Q2.Q1.Q0. S2 = Q2.Q1.Q0. 8.

<span class='text_page_counter'>(9)</span> Bộ đếm nhị phân thuận.  Sơ đồ logic: R0. Clk. Q0. R1. Q1. R2. Q2. RS. RS. RS. S0 Q0. S1 Q1. S2 Q 2. Clr 9.

<span class='text_page_counter'>(10)</span> Bộ đếm nhị phân ngợc.  Ví dụ: Thiết kế bộ đếm nhị phân, ngợc, cơ số 16, dïng m¹ch lËt JK.  §å h×nh tr¹ng th¸i: 1111. 1110. 1101. 1100. 1011. 1010. 0000. 1001. 0001. 1000. 0010. 0011. 0100. 0101. 0110. 0111. 10.

<span class='text_page_counter'>(11)</span> Bộ đếm nhị phân ngợc  B¶ng ch©n lý: Tr/th hiÖn t¹i Tr/th tiÕp theo J K J K 2 J 1 K1 J 0 K 0 Q3 Q2 Q1 Q0 Q3 Q2 Q1 Q0 3 3 2 1. 1. 1. 1 1. 1. 1. 0. x 0. x. 0. x. 0. x. 1. 1. 1. 1. 0 1. 1. 0. 1. x 0. x. 0. x. 1. 1. x. 1. 1. 0. 1 1. 1. 0. 0. x. 0. x. 0. 0. x. x. 1. 1. 1. 0. 0 1. 0. 1. 1. x. 0. x. 1. 1. x. 1. x. 1. 0. 1. 1 1. 0. 1. 0. x. 0. 0. x. x. 0. x. 1. 1. 0. 1. 0 1. 0. 0. 1. x. 0. 0. x. x. 1. 1. x. 1. 0. 0. 1 1. 0. 0. 0. x. 0. 0. x. 0. x. x. 1. 1. 0. 0. 0 0. 1. 1. 1. x. 1. 1. x. 1. x. 1. x. 11.

<span class='text_page_counter'>(12)</span> Bộ đếm nhị phân ngợc  B¶ng ch©n lý: Tr/th hiÖn t¹i Tr/th tiÕp theo J K J K 2 J 1 K1 J 0 K 0 Q3 Q2 Q1 Q0 Q3 Q2 Q1 Q0 3 3 2 0. 1. 1. 1 0. 1. 1. 0. 0. x. x. 0. x. 0. x. 1. 0. 1. 1. 0 0. 1. 0. 1. 0. x. x. 0. x. 1. 1. x. 0. 1. 0. 1 0. 1. 0. 0. 0. x. x. 0. 0. x. x. 1. 0. 1. 0. 0 0. 0. 1. 1. 0. x. x. 1. 1. x. 1. x. 0. 0. 1. 1 0. 0. 1. 0. 0. x. 0. x. x. 0. x. 1. 0. 0. 1. 0 0. 0. 0. 1. 0. x. 0. x. x. 1. 1. x. 0. 0. 0. 1 0. 0. 0. 0. 0. x. 0. x. 0. x. x. 1. 0. 0. 0. 0 1. 1. 1. 1. 1. x. 1. x. 1. x. 1. x. 12.

<span class='text_page_counter'>(13)</span> Bộ đếm nhị phân ngợc.  Ph¬ng tr×nh: J0 = 1. K0 = 1. J1 = Q0. K1 = Q0. J2 = Q1.Q0. K2 = Q1.Q0. J3 = Q2.Q1.Q0. K3 = Q2.Q1.Q0. 13.

<span class='text_page_counter'>(14)</span> Bộ đếm nhị phân ngợc  Sơ đồ logic: Ps 1. J0. Q0. J1. Q1. J2. Q2. J3. Q3. JK. JK. JK. JK. K0 Q0. K1 Q1. K2 Q 2. K3 Q3. Clk 14.

<span class='text_page_counter'>(15)</span> Bộ đếm thập phân.  Bộ đếm thập phân thuận  Bộ đếm thập phân ngợc. 15.

<span class='text_page_counter'>(16)</span> Bộ đếm thập phân thuận.  VÝ dô: dïng m¹ch lËt D.  §å h×nh tr¹ng th¸i: 0000. 0001. 0010. 0011. 0100. 0101. 1111. 0110. 1110. 0111. 1101. 1100. 1011. 1010. 1001. 1000 16.

<span class='text_page_counter'>(17)</span> Bộ đếm thập phân thuận.  B¶ng ch©n lý: Tr/th hiÖn t¹i Q3 Q2 Q1 Q0. Tr/th tiÕp theo Q3 Q2 Q1 Q0. 0 0 0 0. 0 0 0 0. 0 0 1 1. 0 1 0 1. 0 0 0 0. 0 0 0 1. 0 1 1 0. 0 0 0 0. 1 1 1 1. 0 0 1 1. 0 1 0 1. 0 0 0 1. 1 1 1 0. 0 1 1 0. D3. D2. D1. D0. 1 0 1 0. 0 0. 0 0. 0 1. 1 0. 0 0. 0 1. 1 0. 1 0. 1 0 1 0. 0 0. 1 1. 0 1. 1 0. 0 1. 1 0. 1 0. 1 0 17.

<span class='text_page_counter'>(18)</span> Bộ đếm thập phân thuận.  B¶ng ch©n lý: Tr/th hiÖn t¹i Q3 Q2 Q1 Q0. Tr/th tiÕp theo Q3 Q2 Q1 Q0. 1 1 1 1. 0 0 0 0. 0 0 1 1. 0 1 0 1. 1 0 x x. 0 0 x x. 0 0 x x. 1 1 1 1. 1 1 1 1. 0 0 1 1. 0 1 0 1. x x x x. x x x x. x x x x. D3. D2. D1. D0. 1 0 x x. 1 0. 0 0. 0 0. 1 0. x x. x x. x x. x x. x x x x. x x. x x. x x. x x. x x. x x. x x. x x 18.

<span class='text_page_counter'>(19)</span> Bộ đếm thập phân thuận.  Ph¬ng tr×nh: D0 = Q0 D1 = Q3.Q1.Q0 + Q1.Q0 D2 = Q2.Q1 + Q2.Q0 + Q2.Q1.Q0 D3 = Q3.Q0 + Q2.Q1.Q0.  Sơ đồ logic (tự vẽ): 19.

<span class='text_page_counter'>(20)</span> Bộ đếm thập phân ngợc.  VÝ dô: dïng m¹ch lËt T.  §å h×nh tr¹ng th¸i: 1001. 1000. 0111. 0110. 0101. 0100. 1010. 0011. 1011. 0010. 1100. 1101. 1110. 1111. 0000. 0001 20.

<span class='text_page_counter'>(21)</span> Bộ đếm thập phân ngợc.  B¶ng ch©n lý: Tr/th hiÖn t¹i Q3 Q2 Q1 Q0. Tr/th tiÕp theo Q3 Q2 Q1 Q0. 1 1 1 1. 1 1 1 1. 1 1 0 0. 1 0 1 0. x x x x. x x x x. x x x x. 1 1 1 1. 0 0 0 0. 1 1 0 0. 1 0 1 0. x x 1 0. x x 0 1. x x 0 1. T3. T2. T1. T0. x x x x. x x. x x. x x. x x. x x. x x. x x. x x. x x 0 1. x x. x x. x x. x x. 0 1. 0 1. 0 1. 1 1 21.

<span class='text_page_counter'>(22)</span> Bộ đếm thập phân ngợc.  B¶ng ch©n lý: Tr/th hiÖn t¹i Q3 Q2 Q1 Q0. Tr/th tiÕp theo Q3 Q2 Q1 Q0. 0 0 0 0. 1 1 1 1. 1 1 0 0. 1 0 1 0. 0 0 0 0. 1 1 1 0. 1 0 0 1. 0 0 0 0. 0 0 0 0. 1 1 0 0. 1 0 1 0. 0 0 0 1. 0 0 0 0. 1 0 0 0. T3. T2. T1. T0. 0 1 0 1. 0 0. 0 0. 0 1. 1 1. 0 0. 0 1. 0 1. 1 1. 0 1 0 1. 0 0. 0 0. 0 1. 1 1. 0 1. 0 0. 0 0. 1 1 22.

<span class='text_page_counter'>(23)</span> Bộ đếm thập phân ngợc.  Ph¬ng tr×nh: T0 = 1 T1 = Q1.Q0 + Q2.Q0 + Q3.Q0 T2 = Q3.Q0 + Q2.Q1.Q0 T3 = Q2.Q1.Q0.  Sơ đồ logic (tự vẽ): 23.

<span class='text_page_counter'>(24)</span> Bộ đếm cơ số bất kỳ.  Nguyªn t¾c chung: • Để thiết kế bộ đếm cơ số N (bất kỳ), ta phải chọn sè lîng m¹ch lËt lµ n tháa m·n: n lµ sè nguyªn nhá nhÊt sao cho: n  log2N.  Bộ đếm thuận  Bộ đếm ngợc 24.

<span class='text_page_counter'>(25)</span> Bộ đếm thuận bất kỳ.  Ví dụ: Thiết kế bộ đếm thuận, cơ số 5, dùng m¹ch lËt RS..  Sè lîng m¹ch lËt lµ: 3???  §å h×nh tr¹ng th¸i: 000. 001. 010. 011. 111. 110. 101. 100 25.

<span class='text_page_counter'>(26)</span> Bộ đếm thuận bất kỳ.  B¶ng ch©n lý: Tr/th hiÖn t¹i Q2 Q1 Q0. Tr/th tiÕp theo Q2 Q1 Q0. R2. S2. R1. S1. R0. S0. 0. 0. 0. 0. 0. 1. x. 0. x. 0. 0. 1. 0. 0. 1. 0. 1. 0. x. 0. 0. 1. 1. 0. 0. 1. 0. 0. 1. 1. x. 0. 0. x. 0. 1. 0. 1. 1. 1. 0. 0. 0. 1. 1. 0. 1. 0. 1. 0. 0. 0. 0. 0. 1. 0. x. 0. x. 0. 1. 0. 1. x. x. x. x. x. x. x. x. x. 1. 1. 0. x. x. x. x. x. x. x. x. x. 1. 1. 1. x. x. x. x. x. x. x. x. x. 26.

<span class='text_page_counter'>(27)</span> Bộ đếm thuận bất kỳ.  Ph¬ng tr×nh: R0 = Q0. S0 = Q2.Q0. R1 = Q1.Q0. S1 = Q1.Q0. R2 = Q0. S2 = Q1.Q0. 27.

<span class='text_page_counter'>(28)</span> Bộ đếm thuận bất kỳ.  Sơ đồ logic: R0. Q0. R1. Q1. R2. Q2. RS. RS. RS. S0 Q0. S1 Q1. S2 Q 2. Clk Clr 28.

<span class='text_page_counter'>(29)</span> Bộ đếm ngợc bất kỳ.  Ví dụ: Thiết kế bộ đếm ngợc, cơ số 7, dùng m¹ch lËt T.  Sè lîng m¹ch lËt lµ: ??? 3  §å h×nh tr¹ng th¸i: 110. 101. 100. 011. 111. 000. 001. 010 29.

<span class='text_page_counter'>(30)</span> Bộ đếm ngợc bất kỳ.  B¶ng ch©n lý: Tr/th hiÖn t¹i Q2 Q1 Q0. Tr/th tiÕp theo Q2 Q1 Q0. T2. T1. T0. 1 1. 1 1. 1 0. x 1. x 0. x 1. x 0. x 1. x 1. 1 1. 0 0. 1 0. 1 0. 0 1. 0 1. 0 1. 0 1. 1 1. 0. 1. 1. 0. 1. 0. 0. 1. 0. 0. 0. 1. 0 0. 0 1. 1 1. 0. 0. 1. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 1. 1. 0. 0 1. 0 1. 1 0. 30.

<span class='text_page_counter'>(31)</span> Bộ đếm ngợc bất kỳ.  Ph¬ng tr×nh: T0 = Q2 + Q1 + Q0 T1 = Q0 T2 = Q1.Q0. 31.

<span class='text_page_counter'>(32)</span> Bộ đếm ngợc bất kỳ.  Sơ đồ logic: Ps T0. Q0. T Clk. Q0. T1. Q1. T Q1. T2. Q2. T Q2. Clr 32.

<span class='text_page_counter'>(33)</span> Bộ đệm.  Khái niệm: Bộ đệm (buffer), còn gọi là thanh ghi đệm, là thành phần quan trọng của các thiết bị số, đợc dùng để chứa dữ liệu, lệnh,... t¹m thêi trong qu¸ tr×nh xö lý.  Nguyên tắc: dữ liệu đa vào bộ đệm và đợc lu trữ ở đó, khi cần có thể lấy ra mà không bị thay đổi. 33.

<span class='text_page_counter'>(34)</span> Bộ đệm  Bài toán: thiết kế bộ đệm 4 bit.  B¶ng ch©n lý: x3. D÷ liÖu vµo x2 x1. x0. x3. D÷ liÖu ra x2 x1. x0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 1. 0. 0. 0. 1. 1. . . . . . 1 1. . . . . . 1 1. 1. 1. 1.  Nh vậy, mạch lật đợc dùng là D hoặc loại khác nh ng m¾c theo kiÓu D.. 34.

<span class='text_page_counter'>(35)</span> Bộ đệm.  VÝ dô 1: dïng m¹ch lËt D. x0. x1 D0. Q0. D Q0. x2 D1. Q1. D Q1. x3 D2. Q2. D Q2. D3. Q3. D Q3. Clk 35.

<span class='text_page_counter'>(36)</span> Bộ đệm.  VÝ dô 2: dïng m¹ch lËt RS. x0. x1 S0. Q0. x2 S1. Q1. x3 S2. Q2. S3. Q3. RS. RS. RS. RS. R 0 Q0. R 1 Q1. R 2 Q2. R 3 Q3. Clk 36.

<span class='text_page_counter'>(37)</span> Thanh ghi dÞch.  Kh¸i niÖm: thanh ghi dÞch (cßn gäi lµ bé ghi dÞch) cã kh¶ n¨ng lu gi÷ vµ dÞch th«ng tin (dÞch ph¶i hoÆc dÞch tr¸i).  CÊu t¹o: Gåm mét d·y c¸c m¹ch lËt m¾c liªn tiếp nhau. Các mạch lật đợc sử dụng là D hoÆc lo¹i kh¸c nhng m¾c theo kiÓu D.. 37.

<span class='text_page_counter'>(38)</span> Thanh ghi dÞch.  Ph©n lo¹i: • Vào nối tiếp - ra nối tiếp: thông tin đợc đa vào và lÊy ra tõng bit. • Vào nối tiếp - ra song song: thông tin đợc đa vào tõng bit, nhng lÊy ra cïng mét lóc • Vào song song - ra nối tiếp: thông tin đợc đa vào cïng mét lóc, nhng lÊy ra tõng bit. • Vào song song - ra song song: thông tin đợc đa vµo vµ lÊy ra cïng mét lóc. 38.

<span class='text_page_counter'>(39)</span> Thanh ghi dÞch.  H×nh ¶nh: thanh ghi dÞch vµo nèi tiÕp, ra nèi tiÕp, dÞch tr¸i (1001 1101). 01. 39.

<span class='text_page_counter'>(40)</span> Thanh ghi dÞch.  H×nh ¶nh: thanh ghi dÞch vµo nèi tiÕp, ra nèi tiÕp, dÞch tr¸i (1001 1101). 1. 0. 40.

<span class='text_page_counter'>(41)</span> Thanh ghi dÞch.  H×nh ¶nh: thanh ghi dÞch vµo nèi tiÕp, ra nèi tiÕp, dÞch tr¸i (1001 1101). 1. 0. 01. 41.

<span class='text_page_counter'>(42)</span> Thanh ghi dÞch.  H×nh ¶nh: thanh ghi dÞch vµo nèi tiÕp, ra nèi tiÕp, dÞch tr¸i (1001 1101). 1. 0. 0. 1. 42.

<span class='text_page_counter'>(43)</span> Thanh ghi dÞch.  H×nh ¶nh: thanh ghi dÞch vµo nèi tiÕp, ra nèi tiÕp, dÞch tr¸i (1001 1101). 1. 0. 0. 1. 1. 43.

<span class='text_page_counter'>(44)</span> Thanh ghi dÞch.  H×nh ¶nh: thanh ghi dÞch vµo nèi tiÕp, ra nèi tiÕp, dÞch tr¸i (1001 1101). 1. 0. 0. 1. 1. 10. 44.

<span class='text_page_counter'>(45)</span> Thanh ghi dÞch.  H×nh ¶nh: thanh ghi dÞch vµo nèi tiÕp, ra nèi tiÕp, dÞch tr¸i (1001 1101). 1. 0. 0. 1. 1. 1. 10. 45.

<span class='text_page_counter'>(46)</span> Thanh ghi dÞch.  H×nh ¶nh: thanh ghi dÞch vµo nèi tiÕp, ra nèi tiÕp, dÞch tr¸i (1001 1101). 1. 0. 0. 1. 1. 1. 0. 1. 46.

<span class='text_page_counter'>(47)</span> Thanh ghi dÞch.  H×nh ¶nh: thanh ghi dÞch vµo nèi tiÕp, ra nèi tiÕp, dÞch tr¸i (1001 1101). 0. 0. 1. 1. 1. 0. 1. 47.

<span class='text_page_counter'>(48)</span> Thanh ghi dÞch.  H×nh ¶nh: thanh ghi dÞch vµo nèi tiÕp, ra nèi tiÕp, dÞch tr¸i (1001 1101). 0. 1. 1. 1. 0. 1. 48.

<span class='text_page_counter'>(49)</span> Thanh ghi dÞch.  H×nh ¶nh: thanh ghi dÞch vµo nèi tiÕp, ra nèi tiÕp, dÞch tr¸i (1001 1101). 1. 1. 1. 0. 1. 49.

<span class='text_page_counter'>(50)</span> Thanh ghi dÞch.  H×nh ¶nh: thanh ghi dÞch vµo nèi tiÕp, ra nèi tiÕp, dÞch tr¸i (1001 1101). 1. 1. 0. 1. 50.

<span class='text_page_counter'>(51)</span> Thanh ghi dÞch.  H×nh ¶nh: thanh ghi dÞch vµo nèi tiÕp, ra nèi tiÕp, dÞch tr¸i (1001 1101). 1. 0. 1. 51.

<span class='text_page_counter'>(52)</span> Thanh ghi dÞch.  H×nh ¶nh: thanh ghi dÞch vµo nèi tiÕp, ra nèi tiÕp, dÞch tr¸i (1001 1101). 0. 1. 52.

<span class='text_page_counter'>(53)</span> Thanh ghi dÞch.  H×nh ¶nh: thanh ghi dÞch vµo nèi tiÕp, ra nèi tiÕp, dÞch tr¸i (1001 1101). 1. 53.

<span class='text_page_counter'>(54)</span> Thanh ghi dÞch.  VÝ dô 1: thiÕt kÕ thanh ghi dÞch vµo nèi tiÕp – ra nèi tiÕp, dÞch tr¸i, dïng m¹ch lËt D. Q3. D3. Q2. D Q3. D2. Q1. D Q2. D1. Q0 D 0. D Q1. DL vµo. D Q0. Clk 54.

<span class='text_page_counter'>(55)</span> Thanh ghi dÞch.  Mô tả hoạt động: giả sử dữ liệu vào là 1101 Clk DL vµo. 1. 1. 0. 1. Q0 Q1 Q2 Q3. 55.

<span class='text_page_counter'>(56)</span> Thanh ghi dÞch.  Mô tả hoạt động: dữ liệu vào là 1101 Thø tù xung. 0 1 2 3 4. Gi¸ trÞ trong thanh ghi dÞch. FF3. FF2. FF1. FF0. 0 0. 0 0. 0 0. 0 1. 0 0 1. 0 1 1. 1 1 0. 1 0 1 56.

<span class='text_page_counter'>(57)</span> Thanh ghi dÞch  VÝ dô 2: ThiÕt kÕ thanh ghi dÞch vµo nèi tiÕp – ra song song, dÞch tr¸i, dïng m¹ch lËt RS. x3. x2 Q3. S3. x1 Q2. S2. x0 Q1. S1. Q0. S0. RS. RS. RS. RS. Q3 R 3. Q2 R 2. Q1 R1. Q0 R0. DL vµo. Clk 57.

<span class='text_page_counter'>(58)</span> Thanh ghi dÞch.  Mô tả hoạt động: giả sử dữ liệu vào là 1010 Clk DL vµo. 1. 0. 1. 0. x0 x1 x2 x3. 58.

<span class='text_page_counter'>(59)</span> Thanh ghi dÞch.  Mô tả hoạt động: dữ liệu vào là 1010 Thø tù xung. 0 1 2 3 4. Gi¸ trÞ c¸c ®Çu ra. x0. x1. x2. x3. 0 0. 0 0. 0 0. 0 1. 0 0 1. 0 1 0. 1 0 1. 0 1 0 59.

<span class='text_page_counter'>(60)</span> Thanh ghi dÞch.  VÝ dô 3: thiÕt kÕ thanh ghi dÞch vµo nèi tiÕp – ra nèi tiÕp, dÞch ph¶i, dïng m¹ch lËt D. DL vµo. Q3. D3. Q2. D Q3. D2. Q1. D Q2. D1. Q 0 D0. D Q1. D Q0. Clk 60.

<span class='text_page_counter'>(61)</span> §iÖn tö sè. HÕt ch¬ng 4. 61.

<span class='text_page_counter'>(62)</span> §iÖn tö sè. KÕt thóc ch¬ng tr×nh. Xin c¶m ¬n, hÑn gÆp l¹i ! 62.

<span class='text_page_counter'>(63)</span>