Xem mẫu
- THIẾT KẾ HỆ THỐNG SỐ
30 tiết lý thuyết + 30 tiết thực hành
- NỘI DUNG MÔN HỌC
Chương 1: Tổng quan về vi mạch số lập
trình được
Chương 2:Cấu trúc của FPGA
Chương 3:Cấu trúc của CPLD
Chương 4:Thiết kế ứng dụng với CPLD và
FPGA
- Tài liệu tham khảo
Giáo trình thiết kế hệ thống số Khoa Điện
tử, ĐH Công Nghiệp.
Thiết kế logic sô – Học viện kỹ thuật quân
sự.
Digital design, principles and practices –
John F. Wakerly.
-
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH ĐƯỢC
Các khái niệm cơ bản
Lịch sử phát triển của vi mạch số lập trình
được.
Phân loại vi mạch số lập trình được.
Cấu trúc cơ bản của các họ vi mạch số lập
trình được
- Transitor
Là linh kiện bán dẫn có khả năng làm việc
như một công tắc bật tắt hoặc dùng để
khuếch đại tín hiệu. Transitor là phần tử cơ
bản của mọi vi mạch số tích hợp, từ các
cổng logic đơn giản AND, OR, NOT... đến
các loại phức tạp như các mạch điều khiển
ngoại vi, vi điều khiển, vi xử lý…
- Cấu trúc transitor lưỡng cực BJTS, đơn cực FETs, diode
- Vi mạch tích hợp
Còn được gọi là IC – Intergrated Circuits,
chip, là cấu trúc mạch điện được thu nhỏ
bằng cách tích hợp chủ yếu từ các transitor
với mật độ cao, ngoài ra còn có thể có các
linh kiện điện thụ động khác trên một khối
bán dẫn mỏng dùng để thực hiện một chức
năng nào đó
- Lịch sử phát triển của các vi mạch số
Vi mạch tích hợp ra đời từ những năm 1960s
Vi mạch cỡ nhỏ SSI (Small scale integration), có
hàng chục transitor trong một vi mạch.
Vi mạch cỡ vừa MSI (Medium scale integration),
có hàng trăm transitor trong một vi mạch.
Vi mạch cỡ lớn LSI (Large scale integration), có
hàng ngàn đến hàng chục ngàn transitor trong
một vi mạch.
- Lịch sử phát triển của các vi mạch số
Vi mạch cực lớn VLSI (Very large scale integration), có hàng
vạn, hàng triệu, hàng chục triệu transitor và lớn hơn trong một
vi mạch.
Vi mạch siêu lớn ULSI (Ultra large scale intergration), vi mạch
có độ tích hợp với mức độ hàng triệu transitor trở lên.
WSI (WaferscaleIntergration) là giải pháp tích hợp nhiều vi
mạch chức năng trên một tấm silicon (wafer) để tăng hiệu
suất cũng như giảm giá thành sản phẩm, ví dụ hệ vi xử lý
nhiều nhân được tích hợp bằng WSI.
SoC (SystemonaChip) Khái niệm chỉ một hệ tính toán, xử lý
mà tất cả các khối chức năng số và cả tương tự được thiết kế
để tích hợp vào trong một chip đơn.
- Các cổng logic cơ bản
Cổng logic hay logic gate là cấu trúc mạch
điện (sơ đồ khối hình ) được lắp ráp từ các
linh kiện điện tử để thực hiện chức năng
của các hàm logic cơ bản
Mọi mạch logic đều có thể được xây dựng
từ các cổng logic cơ bản
- Cổng đảo (NOT)
Y = NOT(X)
X ở mức thấp thì Y ở mức cao và ngược lại X
ở mức cao thì Y ở mức thấp
Ký hiệu :
- Tham số thời gian của cổng đảo
Trễ lan truyền Tpd (Propagation
delay) là thời gian tối thiểu kể từ thời
điểm bắt đầu xảy ra sự thay đổi từ đầu
vào X cho tới khi sự thay đổi này tạo ra
thay đổi xác định tại đầu ra Y
Tcd (Contamination delay) là khoảng
thời gian kể từ thời điểm xuất hiện sự
thay đổi của đầu vào X cho tới khi đầu
ra Y bắt đầu xảy ra sự mất ổn định.
- Cổng và (AND)
C = a and b
a b c
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
- Cổng hoặc (OR)
c = a or b
a b c
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
- Các phần tử nhớ cơ bản
Dflip flop
- Đồ thị thời gian của D – flip flop và D latch
- Tham số thời gian của D flip flop
Tsetup: là khoảng thời gian cần thiết cần giữ ổn định đầu vào
trước sườn tích cực của xung nhịp Clock
Thold: Là khoảng thời gian tối thiểu cần giữ ổn định dữ liệu đầu
vào sau sườn tích cực của xung nhịp Clock.
- RS – flip flop
- JK – flip flop
- T – flip flop
nguon tai.lieu . vn
