Bài 22: Một số mạch xử lí tín hiệu trong điện tử số
Nội dung lý thuyết
I. MẠCH LOGIC TỔ HỢP
1. Khái niệm mạch logic tổ hợp
- Là mạch được tạo thành từ các cổng logic cơ bản.
- Trạng thái lối ra của mạch tại một thời điểm bất kì chỉ phụ thuộc vào tổ hợp các trạng thái logic ở lối vào thời điểm hiện tại.
- Các mạch logic tổ hợp gồm:
+ Các mạch số học.
+ Các bộ hợp kênh, phân kênh.
+ Các bộ mã hóa, giải mã.
+ Các mạch so sánh.
+ Các bộ khóa, điều khiển logic,...
2. Mạch so sánh hai số
- Mạch so sánh thực hiện chức năng so sánh hai số A và B (1 bit):
+ Nếu A = B thì lối ra C = 1.
+ Nếu A \(\ne\) B thì lối ra C = 0.
- Bảng chân lí của mạch so sánh:
| A | B | C | Kết luận |
| 0 | 0 | 1 | A = B |
| 0 | 1 | 0 | A \(\ne\) B |
| 1 | 0 | 0 | A \(\ne\) B |
| 1 | 1 | 1 | A = B |
+ Chân lí với hàng C có giá trị bằng 1, có phương trình logic:
\(C=\overline{A}\overline{B}+AB\)
+ Mạch sử dụng hai cổng NOT, hai cổng AND và một cổng OR.
- Sơ đồ logic của mạch được biểu diễn:
II. MẠCH DÃY
1. Khái niệm mạch dãy
- Là mạch được tạo thành từ các cổng logic cơ bản.
- Trạng thái lối ra của mach:
+ Không chỉ phụ thuộc vào tổ hợp các trạng thái lối vào ở thời điểm hiện tại.
+ Phụ thuộc vào trạng thái logic ở lối ra của nó tại thời điểm trước đó.
- Các mạch dãy gồm:
+ Các phần tử nhớ.
+ Các Flip - Flop (Trigger).
+ Các bộ đếm.
+ Các bộ ghi dịch.
+ Các bộ chi tần.
2. Mạch đếm
a. Flip - Flop (FF hay còn gọi là trigger)
- Là một phần tử nhớ có hai trạng thái cân bằng ổn định tương ứng với hai trạng thái logic 0 và 1.
- Dưới tác dụng của tín hiệu điều khiển lối vào, FF có thể:
+ Chuyển về hai trạng thái cân bằng.
+ Giữ nguyên trạng thái đó chừng nào chưa có tín hiệu điều khiển tác động vào.
- Flip - Flop gồm:
+ Lối vào dữ liệu D.
+ Lối vào xung CLK.
+ 2 lối ra Q và \(\overline{Q}\) ( có trạng thái ngược nhau).
- Bảng chân lí của Flip - Flop D:
| CLK | D | Q | \(\overline{Q}\) | Trạng thái |
| \(\downarrow\) | x | Q | \(\overline{Q}\) | Không thay đổi |
| \(\uparrow\) | 0 | 0 | 1 | Xóa |
| \(\uparrow\) | 1 | 1 | 0 | Đặt |
- Trình bày giản đồ thời gian của Flip - Flop D:
b. Mạch đếm nhị phân hai bit sử dụng Flip - Flop D
- Mạch đếm nhị phân là thành phần cơ bản của hệ thống số, dùng để:
+ Đếm số xung.
+ Chia tần số tạo thời gian xung quanh.
=> Làm các xung đồng hồ dùng trong máy tính và thiết bị thông tin.
- Mạch đếm nhị phân nối tiếp, thực hiện đếm tiến.
+ FF0 chuyển trạng thái (Q0 từ 0 lên 1 hoặc từ 1 về 0).
+ FF1 chuyển trạng thái khi Q0 từ 1 về 0.
- Bảng chân lí của bộ đếm nhị phân hai pit:
| Xung vào | Q1 | Q0 | Giá trị thập phân |
| Xóa | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 1 |
| 2 | 1 | 0 | 2 |
| 3 | 1 | 1 | 3 |
- Mạch thực hiện đếm từ 0 đến 3, khi xung thứ 4 tác dụng, mạch trở lại trạng thái ban đầu, tiếp tục một chu trình mới.
