Bài giảng Kỹ nghệ máy tính: Chương 4 - Nguyễn Văn Thọ

Nội dung chính của chương 4 Digital logic nằm trong bài giảng Kỹ nghệ máy tính nêu transistor tạo nên các thành phần của máy tính, mỗi bộ xử lý chứa hàng triệu transistor. Transistor làm việc như những công tắc, tổ hợp lại để tạo thành các chức năng logic.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Kỹ nghệ máy tính: Chương 4 - Nguyễn Văn Thọ ĐẠI HỌC DUY TÂN KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG CHƯƠNG 4 DIGITAL LOGIC Nguyễn Văn Thọ Khoa Điện tử viễn thông Đại học Duy Tân – 2010 Nguyen Van Tho – Duy Tan University.TRANSISTOR TẠO NÊN CÁC THÀNH PHẦN CỦA MÁY TÍNHMỗi bộ xử lý chứa hàng triệu transistor • Intel Pentium II: 7 triệu • Compaq Alpha 21264: 15 triệu • Intel Pentium III: 28 triệuTransistor làm việc như những công tắcTổ hợp lại để tạo thành các chức năng logic • AND, OR, NOTTổ hợp để xây dựng nên các cấu trúc cao cấp • Bộ cộng, bộ nhân, bộ giải mã, thanh ghi …Tổ hợp để xây dựng các bộ xử lý 2-2 Nguyen Van Tho – Duy Tan University.CÁC CẤP ĐỘ MẠCH LOGIC Combinational Logic Mạch logic tổ hợp 2-to-4 Full Decoder Adder D-Latch Transistors n Gate Cổng logic m Memory m Storage Elements Phần tử lưu trữ 2-3 Nguyen Van Tho – Duy Tan University.Công tắc điện đơn giản Công tắc mở : • Mạch hở • Không có điện chạy qua • Bóng đèn tắt • Vout = +2.9V Công tắc đóng : • Mạch đóng • Dòng điện chạy trong mạch • Bóng đèn sáng • Vout = 0V Công tắc điện có thể dễ dàng biểu diễn 2 trạng thái : on/off, mở / đóng, có điện / không có điện. 2-4 Nguyen Van Tho – Duy Tan University.TRANSISTOR MOS KIỂU NMOS = Metal Oxide Semiconductor • Có 2 kiểu : Kiểu N (N-MOS) và kiểu P (P-MOS)N-MOS • Khi đưa điện áp vào chân Gate, Mạch đóng, ngắn mạch giữa #1 và #2 (công tắc đóng ) • Khi điện áp ở chân Gate =0 , Mạch hở, cách điện giữa #1 và #2 Gate = 1 (công tắc mở) Gate = 0 Terminal #2 must beconnected to GND (0V). 2-5 Nguyen Van Tho – Duy Tan University.TRANSISTOR MOS KIỂU PP- MOS • Khi đưa điện áp vào chân Gate , mạch hở, hở mạch giữa #1 và #2 (công tắc mở) • Khi điện áp ở chân Gate =0 Mạch đóng, ngắn mạch giữa #1 và #2 (công tắc đóng ) Gate = 1 Gate = 0 2-6 Nguyen Van Tho – Duy Tan University.Logic Gates - Cổng LogicSử dụng các trạng thái chuyển mạch của các TransistorMOS để thực hiện các chức năng logic : AND, OR, NOT.Quy ước các mức logic : • Quy định các dải điện áp phụ thuộc vào đặc điểm của transistor được sử dụng. Giá trị mức 1 thường là : +5V, +3.3V, +2.9V, +1.1V Trong hình minh họa trên ta sử dụng điện áp +2.9V 2-7 Nguyen Van Tho – Duy Tan University.Inverter (NOT Gate) In Out 0V 2.9 V 2.9 V 0V In Out 0 1 1 0 Bảng chân trị Ký hiệu 2-8 Nguyen Van Tho – Duy Tan University. NOR Gate A B C ...