Xem mẫu
- Chương 5
MẠCH DÃY
1
- Nội dung
Khái niệm và mô hình của mạch dãy
Các phương pháp mô tả mạch dãy
Các phần tử nhớ cơ bản (flip-flop)
Mạch đếm
Thanh ghi
2
- 5.1. Khái niệm và mô hình của mạch dãy
1. Khái niệm mạch dãy
Mạch dãy (mạch tuần tự): là mạch có
tín hiệu ra không chỉ phụ thuộc vào tín
hiệu vào tại thời điểm hiện tại mà còn
phụ thuộc vào trạng thái bên trong của
mạch
Mạch dãy là mạch có tính chất nhớ
Để thực hiện được hệ dãy, ngoài các phần tử logic cơ
bản như AND, OR, NOT, … nhất thiết phải có các phần
tử nhớ.
3
- 1. Khái niệm mạch dãy (tiếp)
Mạch dãy không đồng bộ: tín hiệu đầu ra và
trạng thái trong thay đổi ngay khi tín hiệu
đầu vào thay đổi
Mạch dãy đồng bộ: tín hiệu đầu ra và trạng
thái trong chỉ thay đổi khi tín hiệu đầu vào
thay đổi và tín hiệu xung nhịp ở trạng thái
tích cực
4
- 2. Mô hình của mạch dãy
Mô hình của mạch dãy được dùng để mô tả mạch dãy
thông qua tín hiệu vào, tín hiệu ra và trạng thái của
mạch.
X Y
Mạch dãy
(Tín hiệu vào) Y = f (S,X) (Tín hiệu ra)
Trong đó:
X = (x1, x2, … , xn) là tập tín hiệu vào có giá trị 0 hoặc 1
Y = (y1, y2, … , yl) là tập các tín hiệu ra có giá trị 0 hoặc 1
S = (s1, s2, … , sm) là tập các trạng thái trong của mạch
5
- 2. Mô hình của mạch dãy (tiếp)
Mô hình Mealy Mô hình Moore
X = {x1, x2, ..., xn} X = {x1, x2, ..., xn}
Y = {y1, y2, ..., yl} Y = {y1, y2, ..., yl}
S = {s1, s2, ..., sm} S = {s1, s2, ..., sm}
FS(S, X) FS(S, X)
FY(S, X) FY(S)
6
- 5.2 Các phương pháp mô tả mạch dãy
Bảng chuyển đổi trạng thái
Đồ hình trạng thái
7
- 1. Bảng chuyển đổi trạng thái
Bảng chuyển đổi trạng thái:
Các hàng ghi các trạng thái trong
Các cột ghi các tín hiệu vào
Giữa mỗi ô ghi; trạng thái trong tiếp theo mà mạch sẽ chuyển đến
ứng với tín hiệu vào và trạng thái trong hiện tại; trạng thái đầu ra
tiếp theo của mạch ứng với tín hiệu vào và trạng thái trong hiện tại
với mô hình Mealy
Bảng Mealy Bảng Moore
8
- Ví dụ: Mô hình Mealy
Sử dụng mô hình Mealy để mô tả hoạt động
của bộ đếm 5 – có 5 trạng thái, mà cứ đếm
đến 3 thì báo (cho tín hiệu đèn sáng ở đầu ra
Y).
X
Bộ đếm 5 Y
(0,1)
9
- Ví dụ: Mô hình Mealy
X = {0, 1} - do có 1 đầu vào
Y = {0, 1} - do có 1 đầu ra
S = {s0, s1, s2, s3, s4} - 5 trạng thái
Hàm trạng thái trong FS(S, X):
FS(s0, 0) = s0 FS(s0, 1) = s1
FS(s1, 0) = s1 FS(s1, 1) = s2
FS(s2, 0) = s2 FS(s2, 1) = s3
FS(s3, 0) = s3 FS(s3, 1) = s4
FS(s4, 0) = s4 FS(s4, 1) = s0
10
- Ví dụ: Mô hình Mealy (tiếp)
Hàm ra FY(S, X):
FY(s0, 0) = 0 FY(s0, 1) = 0
FY(s1, 0) = 0 FY(s1, 1) = 0
FY(s2, 0) = 0 FY(s2, 1) = 1
FY(s3, 0) = 1 FY(s3, 1) = 0
FY(s4, 0) = 0 FY(s4, 1) = 0
11
- Ví dụ: Mô hình Mealy (tiếp)
Bảng Mealy
12
- Ví dụ: Mô hình Moore
Sử dụng mô hình Moore để mô tả hoạt động
của bộ đếm 5 – có 5 trạng thái, mà cứ đếm
đến 3 thì báo (cho tín hiệu đèn sáng ở đầu
ra Y).
X
Bộ đếm 5 Y
(0,1)
13
- Ví dụ: Mô hình Moore
X = {0, 1} - do có 1 đầu vào
Y = {0, 1} - do có 1 đầu ra
S = {s0, s1, s2, s3, s4} - 5 trạng thái
Hàm trạng thái trong FS(S, X):
FS(s0, 0) = s0 FS(s0, 1) = s1
FS(s1, 0) = s1 FS(s1, 1) = s2
FS(s2, 0) = s2 FS(s2, 1) = s3
FS(s3, 0) = s3 FS(s3, 1) = s4
FS(s4, 0) = s4 FS(s4, 1) = s0
14
- Ví dụ: Mô hình Moore (tiếp)
Hàm ra chỉ phụ thuộc vào S: FY(S)
FY(s0) = 0
FY(s1) = 0
FY(s2) = 0
FY(s3) = 1
FY(s4) = 0
15
- Ví dụ: Mô hình Moore (tiếp)
Bảng Mealy Bảng Moore
16
- 2. Đồ hình trạng thái
Đồ hình trạng thái là một đồ hình bao gồm
các nút và nhánh có hướng chỉ hướng chuyển
biến trạng thái trong của mạch
Tương ứng với mô hình Mealy và Moore có:
Đồ hình Mealy
Đồ hình Moore
17
- 2. Đồ hình trạng thái (tiếp)
Đồ hình Mealy:
Các nút ghi trạng thái trong của mạch
Trên các nhánh có hướng ghi tín hiệu vào/tín hiệu
ra tương ứng
Ví dụ
18
- 2. Đồ hình trạng thái (tiếp)
Đồ hình Moore:
Các nút ghi trạng thái trong /tín hiệu ra tương ứng
của mạch
Trên các nhánh có hướng ghi tín hiệu vào
Ví dụ:
19
- 5.3 Các phần tử nhớ cơ bản (flip-flop)
Khái niệm và phân loại
Điều kiện đồng bộ cho các flip-flop
Hoạt động của các flip-flop
Xác định đầu vào kích cho các flip-flop
20
nguon tai.lieu . vn
