Xem mẫu
- CHƯƠNG 2
CÁC CỔNG LOGIC CƠ BẢN
1
- Nội dung
Các cổng logic cơ bản
Biến đổi tương đương các cổng logic
Thực hiện hàm logic
2
- 2.1 Các cổng logic cơ bản
Có 3 phép toán logic cơ bản:
VÀ (AND)
HOẶC (OR)
ĐẢO (NOT)
Cổng logic cơ bản (mạch logic, phần tử logic cơ bản)
là một phần tử mạch điện tử thực hiện phép toán
logic cơ bản:
Cổng VÀ (AND gate)
Cổng HOẶC (OR gate)
Cổng ĐẢO (NOT inverter)
Các mạch số đặc biệt khác: các cổng NAND, NOR,
XOR, NXOR
3
- 1. Cổng ĐẢO (NOT inverter)
Chức năng:
Thực hiện phép toán logic ĐẢO (NOT)
Cổng ĐẢO chỉ có 1 đầu vào:
Ký hiệu: Bảng chức năng:
A out
Biểu thức ngõ ra: 0 1
1 0
out A
4
- Mạch điện cổng NOT
Transistor lưỡng cực:
Có 2 loại: NPN và PNP
Transistor có 3 cực:
B: Base – cực gốc
C: Collector – cực góp
E: Emitter – cực phát
Chức năng: Dùng để khuếch đại (thông) dòng IC bằng việc
điều khiển dòng IB, khóa điện tử
Hoạt động:
IB = 0, Transistor làm việc ở chế độ không khuếch đại (tắt), IC =
0
IB > 0, Transistor làm việc ở chế độ khuếch đại (thông), IC =
.IB, trong đó là hệ số khuếch đại.
5
- Mạch điện cổng NOT (tiếp)
Xét mạch ở hình sau:
Lần lượt đặt điện áp 0V và 5V vào đầu vào A và chọn
Rb đủ nhỏ sao cho Transistor thông bão hòa, sau đó đo
điện áp tại đầu ra S, ta có:
SA
6
- 2. Cổng VÀ (AND gate)
Chức năng:
Thực hiện phép toán logic VÀ (AND)
Đầu ra chỉ bằng 1 khi tất cả các đầu vào bằng 1
Cổng VÀ 2 đầu vào:
Ký hiệu:
A B out
0 0 0
Bảng chức năng: 0 1 0
Biểu thức ngõ ra: 1 0 0
out = A.B
1 1 1
7
- Mạch điện cổng AND 2 đầu vào
Diode:
Kí hiệu:
Chức năng: cho dòng điện đi qua theo 1 chiều
từ A đến K
Hoạt động:
Nếu UA > UK thì IAK > 0, Diode làm việc ở chế độ
Thông
Nếu UA ≤ UK thì IAK = 0, Diode làm việc ở chế độ Tắt
8
- Mạch điện cổng AND 2 đầu vào (tiếp)
Xét mạch ở hình bên.
Lần lượt đặt điện áp 0V và 5V
vào 2 đầu vào A và B, sau đó
đo điện áp tại đầu ra S, ta có:
S = A.B
9
- 3. Cổng HOẶC (OR gate)
Chức năng:
Thực hiện phép toán logic HOẶC (OR)
Đầu ra chỉ bằng 0 khi tất cả các đầu vào bằng 0
Cổng HOẶC 2 đầu vào:
Ký hiệu: A B out
0 0 0
0 1 1
Bảng chức năng: 1 0 1
Biểu thức ngõ ra: out = A + B
1 1 1
10
- Mạch điện cổng OR 2 đầu vào
Xét mạch ở hình bên.
Lần lượt đặt điện áp 0V và 5V
vào 2 đầu vào A và B, sau đó
đo điện áp tại đầu ra S, ta có:
S = A+B
11
- Bài tập áp dụng
Cho các biểu đồ thời gian sau, hãy cho biết từng biểu
đồ thời gian biểu diễn hoạt động của cổng nào?
E0 (EA, EB) = ?
12
- Bài tập áp dụng (tiếp)
E0 (EA, EB) = ?
13
- 4 Các cổng logic khác
Cổng VÀ ĐẢO (NAND gate)
Cổng HOẶC ĐẢO (NOR gate)
Cổng XOR (XOR gate)
Cổng NXOR (NXOR gate)
14
- a. Cổng VÀ ĐẢO (NAND gate)
Chức năng:
Thực hiện phép ĐẢO của
phép toán logic VÀ A B out
Đầu ra chỉ bằng 0 khi tất 0 0 1
cả các đầu vào bằng 1
Cổng VÀ ĐẢO 2 đầu 0 1 1
vào: 1 0 1
Ký hiệu:
1 1 0
Bảng chức năng:
Biểu thức ngõ ra:
out A.B 15
- b. Cổng HOẶC ĐẢO (NOR gate)
Chức năng:
Thực hiện phép ĐẢO của phép toán logic HOẶC
Đầu ra chỉ bằng 1 khi tất cả các đầu vào bằng 0
Cổng HOẶC ĐẢO 2 đầu vào:
Ký hiệu:
A B out
0 0 1
0 1 0
Bảng chức năng:
Biểu thức: out = A + B 1 0 0
1 1 0
16
- c. Cổng XOR (XOR gate)
Chức năng:
Thực hiện phép toán XOR - hay còn là phép cộng module 2
Cổng XOR 2 đầu vào:
Đầu ra bằng 1 khi 2 đầu vào khác nhau
Ký hiệu:
A B out
0 0 0
Bảng sự thật: 0 1 1
Biểu thức:
1 0 1
out A B A.B A.B 1 1 0 17
- d. Cổng NXOR (NXOR gate)
Chức năng:
Thực hiện phép ĐẢO của phép toán XOR
Cổng NXOR 2 đầu vào:
Đầu ra bằng 1 khi 2 đầu vào bằng nhau
Ký hiệu: A B out
0 0 1
0 1 0
Bảng sự thật: 1 0 0
Biểu thức: 1 1 1
out AB A.B A.B 18
- Nội dung
Các cổng logic cơ bản
Biến đổi tương đương các cổng logic
Thực hiện hàm logic
19
- 2.2 Biến đổi tương đương các cổng logic
Các cổng logic cơ bản
20
nguon tai.lieu . vn
