Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C
GV: Lê Thị Kim Anh
1
Chương 8
HỆ TỔ HỢP
Mạch sô ñược chia làm hai loại:
- Mạch tô hợp (Combinational Circuit)
- Mạch tuần tư (Sequential Circuit).
Mạch tô hợp là mạch mà các ngo ra chỉ phu thuộc vào các ngo
vào hiện tại.
NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ HỆ TỔ HỢP
1. Phát biểu bài toán.
2. Xác ñịnh các ngo vào va các ngo ra.
3. Lập bảng chân trị nêu lên mối quan hê giữa các ngo ra va
các ngo vào theo yêu cầu của bài toán.
4. Xác ñịnh hàm Boole ñược ñơn giản hóa cho các hàm ngo ra.
5. Ve sơ ñô logic.
Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C
GV: Lê Thị Kim Anh
2
Ví dụ: Thiết kế mạch tổ hợp nhận một số vào là số nhị phân 4
bit ABCD (với D là LSB). Hệ có 2 ngõ ra F và G, ngõ ra F là 1
khi giá trị nhị phân của ngõ vào là 1 số chia hết cho 2 hoặc 3
và ngược lại; ngõ ra G bằng 1 khi tổng số bit 1 ở ngõ vào lớn
hơn tổng số bit 0 và ngược lại.
Sơ ñồ khối
A
B
C
D
F
0 0 1 0
1 0
0 1 1 0
1 0
1 0 1 0
1 0
1 1 0 1
1 1
0 0 1 0
1 1
0 1 0 1
1 1
1 0 1 1
1 1
1 1 1 1
Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C
GV: Lê Thị Kim Anh
4
Xác ñịnh các hàm ngõ ra
∑
∑∑
∑
=
==
= )15,14,12,10,9,8,6,4,3,2,0()D,C,B,A(F
∑
∑∑
∑
=
==
+=
==
=
DCBDBADCAG +
++
++
++
+=
==
=
Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C
GV: Lê Thị Kim Anh
5
CBACBACBADF +
++
++
++
++
++
+=
==
=
•
••
•
•
••
•
•
••
++
++
++
+=
==
=
G
•
••
•
•
••
•
•
••
•
•
••
•
•
••
•
•
••
•
•
••
•
•
••
GV: Lê Thị Kim Anh
8
Bảng chân trị
01100001100
01001000100
11110011000
10000000000
11110001110
00000100110
00100101010
00110010010
gfedcbaABCD
OutputsInputs
Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C
GV: Lê Thị Kim Anh
9
Bảng chân trị
XXXXXXX1101
XXXXXXX0101
00100001001
00000000001
XXXXXXX1111
XXXXXXX0111
XXXXXXX1011
XXXXXXX0011
gfedcbaABCD
OutputsInputs
Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C
GV: Lê Thị Kim Anh
10
A.B.CA.B.Cb +
++
+=
==
=
A.B.Cc =
==
=
A.B.C.DA.B.CA.B.Cd +
++
++
++
+=
==
=
B.CAe +
++
+=
==
=
A.C.DB.CA.Bf +
++
++
++
+=
==
=
A.B.CB.C.Dg +
++
+=
1
0
0 1
1
1
1 0
Các hàm ngo ra
YXY.XY.XS ⊕
⊕⊕
⊕=
==
=+
++
+=
==
=
C = X.Y
Sơ ñô mạch
•
•
X
Y
S
C
Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C
GV: Lê Thị Kim Anh
13
b. Mạch cộng toàn phần (Full Adder – FA)
Mạch cộng toàn phần thực hiện phép cộng 3 sô nhi phân 1 bit
X + Y + Z, mạch tạo ra 1 bit tổng S(Sum) va 1 bit nhớ
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
0
1
0
0
1
Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C
GV: Lê Thị Kim Anh
15
Các hàm ngo ra
Z.Y.XZ.Y.XZ.Y.XZ.Y.XS +
++
XY
Z
C
∑
∑∑
∑
=
==
= )7,4,2,1(S
∑
∑∑
∑
=
==
= )7,6,5,3(C
1
1
1
1
1
1
1
1
Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C
GV: Lê Thị Kim Anh
16
Sơ ñô mạch
•
•
X
a. Mạch trừ bán phần – Half Subtractor (H.S)
Mạch trừ bán phần thực hiện phép trừ số học 2 số nhị phân ở
ngõ vào X và Y. Hệ có 2 ngõ ra: bit hiệu D (Diffirence) và bit
mượn B(Borrow)
YXYXYXD ⊕
⊕⊕
⊕=
==
=+
++
+=
==
=
YXB =
==
=
Bài giảng môn Kỹ thuật ðiện tử C
GV: Lê Thị Kim Anh
18
X
Y
D
B
F.S
Z
B DX Y Z
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
b. Mạch trừ toàn phần – Full Subtractor (F.S)
Mạch trừ toàn phần thực hiện phép trừ số học 3 bit X – Y – Z
(Z:biểu diễn cho bit mượn từ vị trí có trọng số nhỏ hơn).
)YX(Z
ZYXZYXZYXZYXD
⊕
⊕⊕
⊕⊕
⊕⊕
⊕=
==
=
+
++
++
++
++
++
+=
==
=
)YX(ZYX
ZYZXYXC
+
++
++
++
+=
==
=
C
S
F.A
X Y
Z
C
S
F.A
M0 N0M1 N1M2 N2M3 N3
S0
C0
= 0
C1 C2 C3
S1 S2 S3
C4
3. MẠCH CỘNG/TRỪ NHỊ PHÂN SONG SONG
a. Mạch cộng nhị phân