Bài giảng môn Kỹ thuật số - Chương 5: Hệ tuần tự
"Don't study, don't know - Studying you will know!"
NGUYEN TRUNG HOA
Bai giang Ky Thuát Sä
Trang 124
Chæång 5
HÃ TUÁN TÆ
5.1. KHAI NIÃM CHUNG
Mach sä âæåc chia thanh hai loai chênh : Hã tä håp va hã tuán tæ.
Âäi våi hã tä håp: tên hiãu ngo ra å trang thai kã tiãp chè phu thuäc
vao trang thai hiãn tai cua ngo vao, ma bát cháp trang thai hiãn tai cua
ngo ra. Nhæ váy, khi cac ngo vao thay âäi trang thai (bo qua thåi gian
trã cua tên hiãu âi qua phán tæ logic) thç láp tæc ngo ra thay âäi trang
thai.
Âäi våi hã tuán tæ: Cac ngo ra å trang thai kã tiãp væa phu thuäc
vao trang thai hiãn tai cua ngo vao, âäng thåi con phu thuäc trang thai
hiãn tai cua ngo ra.
Do âo, ván âã thiãt kã hã tuán tæ se khac so våi hã tä håp va cå så
thiãt kã hã tuán tæ la dæa trãn cac Flip - Flop (trong khi viãc thiãt kã
hã tä håp dæa trãn cac cäng logic).
Màc khac, âäi våi hã tuán tæ, khi cac ngo vao thay âäi trang thai thç
cac ngo ra khäng thay âäi trang thai ngay ma chå âãn cho âãn khi co
mät xung âiãu khiãn (goi la xung âäng hä Ck) thç luc âo cac ngo ra
måi thay âäi trang thai theo cac ngo vao. Nhæ váy hã tuán tæ con co
tênh âäng bä va tênh nhå (co kha nàng læu træ thäng tin, læu træ dæ
liãu), nãn hã tuán tæ la cå så âã thiãt kã cac bä nhå.
5.2. BÄ ÂÃM
5.2.1. Âai cæång
Bä âãm âæåc xáy dæng trãn cå så cac Flip - Flop (FF) ghep våi nhau
sao cho hoat âäng theo mät bang trang thai (qui luát) cho træåc.
Sä læång FF sæ dung la sä hang cua bä âãm.
Bä âãm con âæåc sæ dung âã tao ra mät day âëa chè cua lãnh âiãu
kiãn, âãm sä chu trçnh thæc hiãn phep tênh, hoàc co thã dung trong ván
âã thu va phat ma.
Chæång 5. Hã tuán tæ
Trang 125
Co thã phán loai bä âãm theo nhiãu cach:
- Phán loai theo cå så cac hã âãm: Bä âãm tháp phán, bä âãm nhë
phán.
Trong âo bä âãm nhë phán âæåc chia lam hai loai:
+ Bä âãm våi dung læång âãm 2n.
+ Bä âãm våi dung læång âãm khac 2n (âãm modulo M).
- Phán loai theo hæång âãm gäm: Mach âãm lãn (âãm tiãn), mach
âãm xuäng (âãm lui), mach âãm vong.
- Phán loai mach âãm theo tên hiãu chuyãn: bä âãm näi tiãp, bä
âãm song song, bä âãm hän håp.
- Phán loai dæa vao chæc nàng âiãu khiãn:
+ Bä âãm âäng bä: Sæ thay âäi ngo ra phu thuäc vao tên hiãu
âiãu kiãn Ck.
+ Bä âãm khäng âäng bä.
Màc du co rát nhiãu cach phán loai nhæng chè co ba loai chênh: Bä
âãm näi tiãp (khäng âäng bä), Bä âãm song song (âäng bä), Bä âãm
hän håp.
5.2.2. Bä âãm näi tiãp
5.2.2.1. Khai niãm
Bä âãm näi tiãp la bä âãm trong âo cac TFF hoàc JKFF giæ chæc
nàng cua TFF âæåc ghep näi tiãp våi nhau va hoat âäng theo mät loai
ma duy nhát la BCD 8421. Âäi våi loai bä âãm nay, cac ngo ra thay
âäi trang thai khäng âäng thåi våi tên hiãu âiãu khiãn Ck (tæc khäng
chëu sæ âiãu khiãn cua tên hiãu âiãu khiãn Ck) do âo mach âãm näi
tiãp con goi la mach âãm khäng âäng bä.
5.2.2.2. Phán loai
- Âãm lãn.
- Âãm xuäng.
- Âãm lãn /xuäng.
- Modulo M.
Bai giang Ky Thuát Sä
Trang 126
a. Âãm lãn
Âáy la bä âãm co näi dung âãm tàng dán. Nguyãn tàc ghep näi cac
TFF (hoàc JKFF thæc hiãn chæc nàng TFF) âã tao thanh bä âãm näi
tiãp con phu thuäc vao tên hiãu âiãu khiãn Ck. Co 2 træång håp khac
nhau:
- Tên hiãu Ck tac âäng sæån xuäng: TFF hoàc JKFF âæåc nghep
näi våi nhau theo qui luát sau:
Cki+1 = Qi
- Tên hiãu Ck tac âäng sæång xuäng: TFF hoàc JKFF âæåc nghep
näi våi nhau theo qui luát sau:
Cki+1 = Qi
Trong âo T luän luän giæ å mæc logic 1 (T = 1) va ngo ra cua TFF
âæng træåc näi våi ngo vao Ck cua TFF âæng sau.
Âã minh hoa chung ta xet vê du vã mät mach âãm näi tiãp, âãm 4,
âãm lãn, dung TFF.
Sä læång TFF cán dung: 4 = 22 ⇒ dung 2 TFF.
Træång håp Ck tac âäng theo sæån xuäng (hçnh 5.1a):
Ck
Q1
Q2
1
1
T
T
Ck1
Ck2
Ck
Clr
Hçnh 5.1a
Træång håp Ck tac âäng theo sæån lãn (hçnh 5.1b):
Chæång 5. Hã tuán tæ
Trang 127
Ck
Q1
Q2
1
1
T
T
Ck1
Ck2
Ck
Clr
Q1
H 5.1b
Trong cac så âä mach nay Clr (Clear) la ngo vao xoa cua TFF. Ngo
vao Clr tac âäng mæc tháp, khi Clr = 0 thç ngo ra Q cua FF bë xoa vã
0 (Q=0).
Gian âä thåi gian cua mach å hçnh 5.1a :
8
5
1
3
4
7
2
Ck
Q1
0
1
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
0
0
0
1
Q2
Hçnh 5.2a. Gian âä thåi gian mach hçnh 5.1a
Bang trang thai hoat âäng cua mach hçnh 5.1a:
Xung vao Trang thai hiãn tai
Trang thai kã tiãp
Ck
1
Q2
0
Q1
0
Q2
0
Q1
1
2
0
1
1
0
3
1
0
1
1
4
1
1
0
0
Gian âä thåi gian mach hçnh 5.1b :
Bai giang Ky Thuát Sä
Trang 128
8
5
1
3
4
7
2
Ck
0
Q1
1
0
0
1
0
1
1
0
0
0
1
0
0
1
1
0
Q1
1
1
1
0
Q2
0
1
1
Hçnh 5.2b. Gian âä thåi gian mach hçnh 5.1b
Bang trang thai hoat âäng cua mach hçnh 5.1b :
Xung vao Trang thai hiãn tai
Trang thai kã tiãp
Ck
1
2
Q2
0
1
Q1
1
0
Q2
1
1
Q1
0
1
3
1
1
0
0
4
0
0
0
1
b. Âãm xuäng
Âáy la bä âãm co näi dung âãm giam dán. Nguyãn tàc ghep cac FF
cung phu thuäc vao tên hiãu âiãu khiãn Ck:
- Tên hiãu Ck tac âäng sæån xuäng: TFF hoàc JKFF âæåc nghep
näi våi nhau theo qui luát sau:
Cki+1 = Qi
- Tên hiãu Ck tac âäng sæån xuäng: TFF hoàc JKFF âæåc nghep
näi våi nhau theo qui luát sau:
Cki+1 = Qi
Trong âo T luän luän giæ å mæc logic 1 (T = 1) va ngo ra cua TFF
âæng træåc näi våi ngo vao Ck cua TFF âæng sau.
Chæång 5. Hã tuán tæ
Trang 129
Vê du: Xet mät mach âãm 4, âãm xuäng, âãm näi tiãp dung TFF.
Sä læång TFF cán dung:4 = 22 ⇒ dung 2 TFF.
Så âä mach thæc hiãn khi sæ dung Ck tac âäng sæån xuäng va Ck
tac âäng sæån lãn lán læåt âæåc cho trãn hçnh 5.3a va 5.3b :
Ck
Q1
Q2
1
1
T
T
Ck1
Ck2
Ck
Q1
Clr
Hçnh 5.3a
Ck
Q1
Q2
1
1
T
T
Ck1
Ck2
Ck
Clr
H 5.3b
Gian âä thåi gian cua mach hçnh 5.3a :
8
5
1
3
4
7
2
Ck
Q1
0
0
0
1
0
1
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
1
Q1
1
1
1
0
Q2
0
1
1
Hçnh 5.4a. Gian âä thåi gian mach 5.3a
Bang trang thai hoat âäng cua mach hçnh 5.3a:
Bai giang Ky Thuát Sä
Trang 130
Xung vao Trang thai hiãn tai
Trang thai kã tiãp
Ck
1
Q2
0
Q1
0
Q2
1
Q1
1
2
1
1
1
0
3
4
1
0
0
1
0
0
1
0
Gian âä thåi gian cua mach hçnh 5.3b:
8
5
1
3
4
7
2
Ck
Q1
0
1
0
0
0
0
1
1
1
1
1
0
0
0
1
1
Q2
Hçnh 5.4b. Gian âä thåi gian mach hçnh 5.3b
Bang trang thai hoat âäng cua mach hçnh 5.3b :
Xung vao Trang thai hiãn tai
Trang thai kã tiãp
Ck
1
Q2
1
Q1
1
Q2
1
Q1
0
2
1
0
0
1
3
0
1
0
0
4
0
0
1
1
c. Âãm lãn/xuäng:
Goi X la tên hiãu âiãu khiãn chiãu âãm, ta quy æåc:
+ Nãu X = 0 thç mach âãm lãn.
+ Nãu X = 1 thç âãm xuäng.
Ta xet 2 træång håp cua tên hiãu Ck:
- Xet tên hiãu Ck tac âäng sæån xuäng:
Luc âo ta co phæång trçnh logic:
Cki+1 = X.Qi + XQi = X ⊕ Qi
Chæång 5. Hã tuán tæ
Trang 131
- Xet tên hiãu Ck tac âäng sæån lãn:
Luc âo ta co phæång trçnh logic:
Cki+1 = X.Qi + X.Qi = X ⊕ Qi
d. Âãm modulo M:
Âáy la bä âãm näi tiãp, theo ma BCD 8421, co dung læång âãm
khac 2n.
Vê du: Xet mach âãm 5, âãm lãn, âãm näi tiãp.
Sä læång TFF cán dung: Vç 22 = 4 < 5 < 8 = 23 ⇒ dung 3 TFF.
Váy bä âãm nay se co 3 âáu ra (chu y: Sä læång FF tæång æng våi
sä âáu ra).
Bang trang thai hoat âäng cua mach:
Xung vao Trang thai hiãn tai Trang thai kã tiãp
Ck
1
2
3
4
Q3 Q2 Q1 Q3 Q2 Q1
0
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
1
0
1
0
0
0
0
1
1/0
0
1
1
0
0
1
0
1
0
1/0
5
Nãu dung 3 FF thç mach co thã âãm âæåc 8 trang thai phán biãt (000
→ 111 tæång æng 0→7). Do âo, âã sæ dung mach nay thæc hiãn âãm
5, âãm lãn, thç sau xung Ck thæ 5 ta tçm cach âæa tä håp 101 vã 000 co
nghéa la mach thæc hiãn viãc âãm lai tæ tä håp ban âáu. Nhæ váy, bä
âãm se âãm tæ 000 → 100 va quay vã 000 trå lai, noi cach khac ta âa
âãm âæåc 5 trang thai phán biãt.
Âã xoa bä âãm vã 000 ta phán têch: Do tä håp 101 co 2 ngo ra Q1,
Q3 âäng thåi bàng 1 (khac våi cac tä håp træåc âo) → âáy chênh la
dáu hiãu nhán biãt âã âiãu khiãn xoa bä âãm. Vç váy âã xoa bä âãm
vã 000:
- Âäi våi FF co ngo vao Clr tac âäng mæc 0 thç ta dung cäng
NAND 2 ngo vao.
Bai giang Ky Thuát Sä
Trang 132
- Âäi våi FF co ngo vao Clr tac âäng mæc 1 thç ta dung cäng
AND co 2 ngo vao.
Nhæ váy så âä mach âãm 5 la så âä cai tiãn tæ mach âãm 8 bàng
cach màc thãm phán tæ cäng NAND (hoàc cäng AND) co hai ngo vao
(tuy thuäc vao chán Clr tac âäng mæc logic 0 hay mæc logic 1) âæåc
näi âãn ngo ra Q1 va Q3, va ngo ra cua cäng NAND (hoàc AND) se
âæåc näi âãn ngo vao Clr cua bä âãm (cung chênh la ngo vao Clr cua
cac FF).
Trong træång håp Clr tac âäng mæc tháp så âä mach thæc hiãn âãm
5 nhæ trãn hçnh 5.5 :
Q3
Q1
Q2
1
1
1
T
T
T
Ck1
Ck2
Ck3
Ck
Clr
Hçnh 5.5. Mach âãm 5, âãm lãn
Gian âä thåi gian cua mach:
9
4
1
3
5
6
7
8
0
10
2
Ck
Q1
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
0 0
1
0
1
0
1
0
1
0
Q2
Q3
0
0
1
1
Hçnh 5.6. Gian âä thåi gian mach âãm 5, âãm lãn.
Chu y:
Do trang thai cua ngo ra la khäng biãt træåc nãn âã mach co thã âãm
tæ trang thai ban âáu la 000 ta phai dung thãm mach xoa tæ âäng ban
âáu âã xoa bä âãm vã 0 (con goi la mach RESET ban âáu). Phæång
phap thæc hiãn la dung hai phán tæ thu âäng R va C.
Chæång 5. Hã tuán tæ
Trang 133
Trãn hçnh 5.7 la mach Reset mæc 0 (tac âäng mæc 0). Mach hoat
âäng nhæ sau: Do tênh chát âiãn ap trãn tu C khäng âät biãn âæåc nãn
VCC
ban âáu måi cáp nguän Vcc thç VC = 0 ⇒ ngo ra
Y
Clr = 0 va mach co tac âäng Reset xoa bä âãm, sau
R1
âo tu C âæåc nap âiãn tæ nguän qua âiãn trå R våi
thåi hàng nap la τ = RC nãn âiãn ap trãn tu tàng
dán, cho âãn khi tu C nap âáy thç âiãn ap trãn tu
xáp xè bàng Vcc ⇒ ngo ra Clr = 1, mach khäng
C1
Y
Hçnh 5.7. Mach
Reset mæc 0
con tac dung reset.
Chu y khi thiãt kã: Våi mät FF, ta biãt âæåc thåi gian xoa (co
trong Datasheet do nha san xuát cung cáp), do âo ta phai tênh toan sao
cho thåi gian tu C nap âiãn tæ gia trë ban âáu âãn gia trë âiãn ap
ngæång phai lån hån thåi gian xoa cho phep thç måi âam bao xoa âæåc
cac FF.
Mach cho phep xoa bä âãm tæ âäng (H 5.8) va bàng tay (H 5.9):
Q3
Q2
Q1
1
1
1
T
T
T
VCC
Ck1
Ck2
Ck3
Y
Ck
R1
Clr
C1
Y
Hçnh 5.8. Mach cho phep xoa bä âãm tæ däng
Q3
Q2
Q1
1
1
1
T
T
T
VCC
Ck1
Ck2
Ck3
Ck
Y
R1
Clr
C1
Y
Y
Hçnh 5.9. Mach cho phep xoa bä âãm tæ däng va bàng tay
Bai giang Ky Thuát Sä
Trang 134
Æu âiãm cua bä âãm näi tiãp: Âån gian, dã thiãt kã.
Nhæåc âiãm: Våi dung læång âãm lån, sä læång FF sæ dung cang
nhiãu thç thåi gian trã têch luy kha lån. Nãu thåi gian trã têch luy lån
hån mät chu ky tên hiãu xung kêch thç luc báy giå kãt qua âãm se sai.
Do âo, âã khàc phuc nhæåc âiãm nay, ngæåi ta sæ dung bä âãm song
song.
5.2.3. Bä âãm song song
5.2.3.1. Khai niãm
Bä âãm song song la bä âãm trong âo cac FF màc song song våi
nhau va cac ngo ra se thay âäi trang thai dæåi sæ âiãu khiãn cua tên
hiãu Ck. Chênh vç váy ma ngæåi ta con goi bä âãm song song la bä
âãm âäng bä.
Mach âãm song song âæåc sæ dung våi bát ky FF loai nao va co thã
âãm theo qui luát bát ky cho træåc. Vç váy, âã thiãt kã bä âãm âäng bä
(song song) ngæåi ta dæa vao cac bang âáu vao kêch cua FF.
5.2.3.2. Mach thæc hiãn
Âäi våi bä âãm song song du âãm lãn hay âãm xuäng, hoàc la âãm
Modulo M (âãm lãn/âãm xuäng) âãu co cach thiãt kã chung va khäng
phu thuäc vao tên hiãu Ck tac âäng sæån lãn, sæån xuäng, mæc 0 hay
mæc 1.
Cac bæåc thæc hiãn :
- Tæ yãu cáu thæc tã xáy dæng bang trang thai hoat âäng cua
mach.
- Dæa vao bang âáu vao kêch cua FF tæång æng âã xáy dæng cac
bang ham gia trë cua cac ngo vao dæ liãu (DATA) theo ngo ra.
- Dung cac phæång phap täi thiãu âã täi thiãu hoa cac ham logic
trãn.
- Thanh láp så âä logic.
Vê du: Thiãt kã mach âãm âäng bä, âãm 5, âãm lãn theo ma BCD
8421 dung JKFF.
Chæång 5. Hã tuán tæ
Trang 135
Træåc hãt xac âënh sä JKFF cán dung: Vç 22 = 4 < 5 < 8 = 23 ⇒
dung 3 JKFF ⇒ co 3 ngo ra Q1, Q2, Q3.
Ta co bang trang thai mä ta hoat âäng cua mach nhæ sau:
Xung vao Trang thai hiãn tai Trang thai kã tiãp
Ck
1
2
3
4
Q3
0
0
0
0
Q2
0
0
1
1
Q1 Q3 Q2 Q1
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
1
0
1
0
0
5
1
0
Å chæång 3 chung ta âa xáy dæng âæåc bang âáu vao kêch cho cac
FF va âa co âæåc bang âáu vao kêch täng håp nhæ sau:
Qn Qn+1 Sn
Rn
X
0
1
0
Jn
0
1
X
X
Kn Tn Dn
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
X
X
1
0
1
1
0
0
1
0
1
X
0
Tæ âo ta suy ra bang ham gia trë cua cac ngo vao data theo cac ngo
ra nhæ sau :
Trang thai hiãn tai Trang thai kã tiãp
Xung
vao
Q3 Q2 Q1 Q3 Q2 Q1 J3 K3 J2 K2 J1 K1
1
2
3
4
5
0
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
1 0 X 0 X 1 X
0 0 X 1 X X 1
1 0 X X 0 1 X
0 1 X X 1 X 1
0 X 1 0 X 0 X
Bai giang Ky Thuát Sä
Trang 136
Láp bang Karnaugh âã täi thiãu hoa ta âæåc:
K1
J1
Q3Q2
Q1
Q3Q2
Q1
1
0
x
0
x
1
x
1
0
1
0
1
1
x
0
x
0
0
1 1
1
x
x
1 x
x
x
x
K1 = 1 = Q1
J1 = Q1
K2
J2
Q3Q2
Q1
Q3Q2
Q1
1
1
0
0
0
x
1
x
0
x
0
0
1
x
0
0
0
0
1 x
1
x
x
1 1
x
x
x
K2 = Q1
J2 = Q1
K3
J3
Q3Q2
Q3Q2
Q1
Q1
1
1
0
x
0
0
1
x
0
0
0
0
1
x
0
0
0
x
1 x
1
x
x
1 0
1
x
J2 = Q1Q2
K3 = 1 = Q3
Læu y: Khi thiãt kã tênh toan ta dung cac phæång phap täi thiãu âã
âæa vã phæång trçnh logic täi gian. Nhæng trong thæc tã thç âäi luc
khäng phai nhæ váy. Vê du: K3 = 1, K3 = Q3 hay K3 =
Q
âãu âung,
2
nhæng khi làp rap thæc tã ta chon K3 = Q âã tranh dáy näi dai gáy
2
nhiãu cho mach.
Så âä logic: Hçnh 5.10
Chæång 5. Hã tuán tæ
Trang 137
Q3
Q2
Q1
J1
Ck1
K1
J2
Ck2
K2
J3
Ck3
K3
Q1
Q2
Q3
Ck
Q3
Q3
Q1
Q2
Clr
Hçnh 5.10. Så âä mach âãm 5, âãm lãn, âãm song song
Giai thêch hoat âäng :
- Ban âáu dung mach RC xoa vã 0 ⇒ Q1 = Q2 = Q3 = 0.
J1 = K1 =1 ; J2 = K2 = Q2 = 0 ; J3 = 0, K3 = 1.
- Khi Ck1
: Cac trang thai ngo ra âãu thay âäi theo trang thai
ngo vao DATA træåc âo.
J1 = K1 = 1
J2 = K2 = 1
⇒ Q1 = Q10 = 1.
⇒ Q2 = Q02 = 0.
J3 = 0, K3 = 1 ⇒ Q3 = 1 bát cháp trang thai træåc âo.
(Hoàc J3 = 0, K3 = 0 ⇒ Q3 = Q03 = 0) ⇒ Q3Q2Q1 = 001.
Luc âo: J1= K1= Q3 = 1; J2=K2 = Q1= 1; J3=Q2.Q1= 0, K3 = 1.
(Hoàc K3 = Q3 = 0).
- Khi Ck2
:
J1 = K1 = 1
J2 = K2 = 1
⇒ Q1 = Q11 = 0.
⇒ Q2 = Q12 = 1.
J3 = 0, K3 = 1 ⇒ Q3 = 0.
(Hoàc J3 = 0, K3 = 0 ⇒ Q3 = Q13 = 0) ⇒ Q3 Q2 Q1 = 010.
Luc âo: J1 = K1 = Q3 = 1 ; J2 = K2 = Q1 = 0; J3 = 0, K3 = 1.
(Hoàc K3 = Q2 = 0).
- Khi Ck3
:
J1 = K1 = 1
J2 = K2 = 0
⇒ Q1 = Q12 = 1.
⇒ Q2 = Q02 = 1.
J3 = 0, K3 = 1 ⇒ Q3 =0 bát cháp trang thai træåc âo.
Bai giang Ky Thuát Sä
Trang 138
(Hoàc J3 = 0, K3 = 0 ⇒ Q3 = Q32 = 0 ) ⇒ Q3 Q2 Q1 = 011.
Luc âo: J1= K1=Q3 = 1; J2 = K2 = Q1= 1; J3 = Q2.Q1= 1, K3 = 0.
(Hoàc K3 = 1).
- Khi Ck4
:
J1 = K1 = 1
J2 = K2 = 1
⇒ Q1 = Q13 = 0.
⇒ Q2 = Q32 = 0.
J3 = 0, K3 = 1 ⇒ Q3 =1 bát cháp trang thai træåc âo.
(Hoàc J3 = 0, K3 = 0 ⇒ Q3 = Q03 = 0 ) ⇒ Q3 Q2 Q1 = 100.
Luc âo: J1= K1= Q3 = 1; J2= K2= Q1= 0; J3 = Q2.Q1 = 0, K3 = 1.
(Hoàc K3 = Q3 = 0).
- Khi Ck5
:
J1 = K1 = 1
J2 = K2 = 1
⇒ Q1 = Q14 = 0.
⇒ Q2 = Q42 = 0.
J3 = 0, K3 = 1 ⇒ Q3 =0 bát cháp trang thai træåc âo.
⇒ Q3 Q2 Q1 = 000 .
Luc âo: J1 = K1=Q3 = 1; J2 = K2= Q1= 0; J3 = Q2.Q1 = 0, K3 = 1.
Mach trå vã trang thai ban âáu.
5.2.4. Âãm thuán nghëch
Âã thiãt kã mach cho phep væa âãm lãn væa âãm xuäng, ta thæc hiãn
nhæ sau:
- Cach 1: Láp ham Jlãn, Jxuäng, Klãn, Kxuäng (gia sæ ta dung JKFF).
Goi X la tên hiãu âiãu khiãn. Xet 2 træång håp:
+ Nãu quy æåc X = 0: âãm lãn; X = 1: âãm xuäng.
Luc âo ta co phæång trçnh logic:
J = X. Jlãn + X. Jxuäng
K = X. Klãn + X. Kxuäng
+ Nãu quy æåc X = 1: âãm lãn; X = 0: âãm xuäng.
Luc âo ta co phæång trçnh logic:
J = X. Jlãn + X. Jxuäng
K = X. Klãn + X.Kxuäng
- Cach 2: Láp bang trang thai.
Chæång 5. Hã tuán tæ
Trang 139
Xung vao
X
Trang thai h.tai Trang thai kã
J3 K3 J2 K2 J1 K1
1
2
Sau âo thæc hiãn cac bæåc giäng nhæ bä âãm âäng bä.
5.2.5. Âãm hän håp
Bä âãm hän håp la bä âãm ma trong âo bao gäm ca âãm näi tiãp va
âãm song song. Âáy la bä âãm chã tao kha nhiãu trong thæc tã va kha
nàng æng dung cua bä âãm hän håp kha lån so våi bä âãm song song.
Vê du: Bä âãm 7490 bãn trong bao gäm 2 bä âãm âo la bä âãm 2
näi tiãp va bä âãm 5 song song. Hai bä âãm nay tach råi nhau. Do âo,
tuy thuäc vao viãc ghep hai bä âãm nay lai våi nhau ma mach co thã
thæc hiãn âæåc viãc âãm tháp phán hoàc chia tán sä.
Træång håp 1: 2 näi tiãp, 5 song song (hçnh 5.11).
Q1 Q2 Q3
Q4
1
Ck
Bä âãm
2 näi
Bä âãm 5
song song
Ck2
J
Ck1
tiãp
K
Clr
Hçnh 5.11. Bä âãm 2 näi tiãp ghep våi bä âãm 5 song song
Q1 cua bä âãm 2 giæ vai tro xung Ck cho bä âãm 5 song song.
Gian âä thåi gian cua 2 näi tiãp 5 song song (hçnh 5.12) :
Bai giang Ky Thuát Sä
Trang 140
9
4
1
3
5
6
7
8
10
1
2
Ck
Q1
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
0
1
0 0
0
0
1
1
0
1
0
1
Q2
Q3
Q4
0
0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
0
0
Hçnh 5.12. Gian âä thåi gian 2 näi tiãp ghep våi 5 song song
Nhán xet: Cach ghep nay dung âã âãm tháp phán, nhæng khäng
dung âã chia tán sä.
Bang trang thai mä ta hoat âäng cua mach:
Xung vao Trang thai hiãn tai
Trang thai kã tiãp
Ck
1
2
3
4
5
6
7
8
Q4 Q3 Q2 Q1 Q4 Q3 Q2 Q1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
9
10
Chæång 5. Hã tuán tæ
Trang 141
Træång håp 2: 5 song song, 2 näi tiãp.
Q1 Q2 Q3
Q4
Bä âãm
2 näi
tiãp
Bä âãm 5
sConkg1song
J
Ck2
Ck
K
Clr
Hçnh 5.13. Bä âãm 5 song song ghep våi 2 näi tiãp
Q3 cua bä âãm 5 song song giæ vai tro xung Ck cho bä âãm 2.
Gian âä thåi gian cua 5 song song näi tiãp 2.
9
4
1
3
5
6
7
8
10
2
Ck
Q1
0
1
0
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
1
0 0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
Q2
Q3
Q4
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
Hçnh 5.14. Gian âä thåi gian 5 song song ghep 2 näi tiãp
Nhán xet: Cach ghep nay khäng âæåc dung âã âãm tháp phán,
nhæng lai thêch håp cho viãc chia tán sä.
Bang trang thai mä ta hoat âäng cua mach :
Bai giang Ky Thuát Sä
Trang 142
Xung vao Trang thai hiãn tai
Trang thai kã tiãp
Ck
Q4 Q3 Q2 Q1 Q4 Q3 Q2 Q1
1
2
3
4
5
6
7
8
0 0 0 0 0 0 0 1
0 0 0 1 0 0 1 0
0 0 1 0 0 0 1 1
0 0 1 1 0 1 0 0
0 1 0 0 0 1 0 1
1 0 0 0 1 0 0 1
1 0 0 1 1 0 1 0
1 0 1 0 1 0 1 1
1 0 1 1 1 1 0 0
1 1 0 1 0 0 0 0
9
10
5.3. THANH GHI DËCH CHUYÃN VA BÄ NHÅ
5.3.1. Khai niãm
Thanh ghi dëch va bä nhå âãu âæåc æng dung trong læu træ dæ liãu,
trong âo thanh ghi do kha nàng læu træ cau no co hang nãn chè âæåc sæ
dung nhæ bä nhå tam thåi ( læu kãt qua cac phep tênh ). Con bä nhå co
kha nàng læu træ cac bit gæ liãu kha lån. Vã màc cáu tao bãnh trong no
âæåc xáy dæng trãn cå så cac thanh ghi ( Nhiãu thanh ghi håp thanh
bä nhå )
5.3.2. Thanh ghi dëch chuyãn
5.3.2.1. Khai niãm
Thanh ghi âæåc xáy dæng trãn cå så cac DFF (hoàc cac FF khac
thæc hiãn chæc nàng cua DFF) va trong âo mäi DFF se læu træ 1 bit dæ
liãu.
Âã tao thanh ghi nhiãu bit, ngæåi ta ghep nhiãu DFF lai våi nhau
theo qui luát nhæ sau:
- Ngo ra cua DFF âæng træåc âæåc näi våi ngo vao DATA cua
DFF sau (Di+1 = Qi) ⇒ thanh ghi co kha nàng dëch phai.
Tải về để xem bản đầy đủ
28 trang
13180
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng môn Kỹ thuật số - Chương 5: Hệ tuần tự", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_mon_ky_thuat_so_chuong_5_he_tuan_tu.pdf
