Bài giảng Kỹ thuật số

Kỹ thuật số là môn học nghiên cứu về các mức logic số phương pháp biểu diễn tối thiểu hoá bài toán về tín hiệu số, nghiên cứu các mạch số cơ bản: mạch tổ hợp, mạch dãy.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Kỹ thuật số §µo Thanh To¶n Ph¹m Thanh HuyÒn ----- ----- U2 74LS73 74LS73 J1 __ K1 Q1 U1A CP1 Q1 RD1 J2 __ K2 Q2 CP2 Q2 RD2 10100111000Bµi gi¶ng Kü thuËt sèChuyªn ngµnh: KTVT, KTTT, §KH-THGT Hµ néi 7/ 2005PTH-DTTLêi nãi ®Çu: Kü thuËt sè lµ m«n häc nghiªn cøu vÒ c¸c møc logic sè ph−¬ng ph¸p biÓudiÔn tèi thiÓu ho¸ bµi to¸n vÒ tÝn hiÖu sè, nghiªn cøu c¸c m¹ch sè c¬ b¶n: m¹ch tæhîp, m¹ch d·y. Bµi gi¶ng Kü thuËt sè ®−îc biªn so¹n dùa trªn c¸c gi¸o tr×nh vµ tµi liÖutham kh¶o míi nhÊt hiÖn nay, ®−îc dïng lµm tµi liÖu tham kh¶o cho sinh viªn c¸cngµnh: Kü thuËt ViÔn th«ng, Kü thuËt Th«ng tin, Tù ®éng ho¸, Trang thiÕt bÞ ®iÖn,TÝn hiÖu Giao th«ng. Trong qu¸ tr×nh biªn so¹n, c¸c t¸c gi¶ ®· ®−îc c¸c ®ång nghiÖp ®ãng gãpnhiÒu ý kiÕn, mÆc dï cè g¾ng söa ch÷a, bæ sung cho cuèn s¸ch ®−îc hoµn chØnhh¬n, song ch¾c ch¾n kh«ng tr¸nh khái nh÷ng thiÕu sãt, h¹n chÕ. Chóng t«i mongnhËn ®−îc c¸c ý kiÕn ®ãng gãp cña b¹n ®äc Xin liªn hÖ: daothanhtoan@uct.edu.vn2BomonKTDT-§HGTVT PhÇn 1 ®¹i sè boolean vµ vi m¹ch sè 3PTH-DTT Ch−¬ng 1: HÖ thèng ®Õm vµ m∙I. BiÓu diÔn sè trong c¸c hÖ thèng ®Õm1. Kh¸i niÖm c¬ b¶n + HÖ thèng ®Õm lµ tæ hîp c¸c quy t¾c gäi vµ biÓu diÔn c¸c con sè cã gi¸ trÞx¸c ®Þnh + Ch÷ sè lµ nh÷ng ký hiÖu dïng ®Ó biÓu diÔn mét con sè + Ph©n lo¹i hÖ thèng ®Õm gåm 2 lo¹i lµ hÖ thèng ®Õm theo vÞ trÝ vµ hÖ thèng®Õm kh«ng theo vÞ trÝ. HÖ thèng ®Õm theo vÞ trÝ lµ hÖ thèng mµ trong ®ã gi¸ trÞ vÒ mÆt sè l−îng cña mçich÷ sè phô thuéc võo vÞ trÝ cña ch÷ sè ®ã n»m trong con sèVÝ dô: trong hÖ ®Õm thËp ph©n: Con sè 1278 cã sè 8 chØ 8 ®¬n vÞ Con sè 1827 cã sè 8 chØ 8.103 ®¬n vÞNh− vËy tuú vµo vÞ trÝ kh¸c nhau trong con sè mµ ch÷ sè biÓu diÔn gi¸ trÞ kh¸c nhau.. HÖ thèng ®Õm kh«ng theo vÞ trÝ lµ hÖ thèng mµ gi¸ trÞ vÒ mÆt sè l−îng cña mçi ch÷sè kh«ng phô thuéc vµo vÞ trÝ cña ch÷ sè ®ã n»m trong con sè.VÝ dô: trong hÖ ®Õm La m· trong c¸c con sè IX, XX hay XXXIX ®Òu cã X ®Ó biÓudiÔn gi¸ trÞ 10 trong hÖ thËp ph©n mµ kh«ng phô thuéc vµo vÞ trÝ cña nã trong con sè.NhËn xÐt: hÖ thèng ®Õm kh«ng theo vÞ trÝ cång kÒnh khi biÓu diÔn gi¸ trÞ lín do ®ãÝt sö dông. Do vËy, khi nãi tíi hÖ thèng ®Õm ng−êi ta hiÓu ®ã lµ hÖ thèng ®Õm theovÞ trÝ vµ gäi t¾t lµ hÖ ®Õm.2. C¸c hÖ ®Õm th«ng dông NÕu mét hÖ ®Õm cã c¬ së lµ N th× mét con sè bÊt kú trong hÖ ®Õm ®ã sÏcã gi¸ trÞ trong hÖ thËp ph©n th«ng th−êng nh− sau: A = a n −1 .N n −1 + a n − 2 .N n − 2 + ... + a1 .N 1 + a 0 .N 0 Trong ®ã ak lµ c¸c ch÷ sè lËp thµnh con sè (k = 0, 1 … n-1) vµ 0 < ak < N-1 Sau ®©y lµ mét sè hÖ ®Õm th«ng dông:+ HÖ ®Õm m−êi (thËp ph©n): cã c¬ së lµ 10, c¸c ch÷ sè trong hÖ ®Õm nµy lµ: 0, 1, 2,3, 4, 5, 6, 7, 8 vµ 9.vÝ dô: con sè 1278 = 1.103 + 2.102 + 7.101 + 8.100 biÓu diÔn mét ngh×n hai tr¨m b¶ym−¬i t¸m ®¬n vÞ theo nghÜa th«ng th−êng+ HÖ ®Õm hai (nhÞ ph©n): cã c¬ së lµ 2, c¸c ch÷ sè trong hÖ ®Õm nµy lµ 0 vµ 1vÝ dô: 1011 trong hÖ nhÞ ph©n sÏ biÓu diÔn gi¸ trÞ A = 1.23 + 0.22 + 1.21 + 1.20 = 11 trong hÖ ®Õm 10 th«ng th−êng+ HÖ ®Õm m−êi s¸u (thËp lôc ph©n – hexa): cã c¬ së lµ 16 víi c¸c ch÷ sè: 0, 1, 2, 3,4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E vµ F4BomonKTDT-§HGTVTvÝ dô: 8E trong hÖ ®Õm hexa sÏ biÓu diÔn gi¸ trÞ A = 8.161 + 14.160 = 142 trong hÖ ®Õm 10 th«ng th−êng+ HÖ ®Õm t¸m (b¸t ph©n – octa): cã c¬ së lµ 8 víi c¸c ch÷ sè 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 vµ 7vd: con sè 12 trong hÖ octa biÓu diÔn gi¸ trÞ A = 1.81 + 2.80 = 10 trong hÖ ®Õm th«ng th−êng B¶ng ®èi chiÕu 16 con sè ®Çu tiªn trong c¸c hÖ ®Õm trªn HÖ 10 HÖ 2 HÖ 16 HÖ 8 0 0000 0 0 1 0001 1 1 2 0010 2 2 3 0011 3 3 4 0100 4 4 5 0101 5 5 6 0110 6 6 7 0111 7 7 8 1000 8 10 9 1001 9 11 10 1010 A 12 11 1011 B 13 12 1100 C 14 13 1101 D 15 14 1110 E 16 15 1111 F 173. BiÓu diÔn sè trong c¸c hÖ ®Õm Mét sè trong hÖ 10 ®−îc biÓu diÔn víi c¸c thµnh phÇn: dÊu ( + hoÆc - ), phÇnnguyªn, dÊu phÈy ( , ) vµ phÇn lÎ Khi c¸c con sè ®−îc xö lý bëi c¸c m¹ch sè th× c¸c con sè nµy ph¶i ®−îc biÓudiÔn d−íi d¹ng hÖ 2 hoÆc d¹ng m· nµo ®ã t¹o thµnh tõ c¸c sè hÖ 2 nh− m· BCD, m·Gray …). Do v©y, c¸c con sè cã thÓ biÓu diÔn theo s¬ ®å sau: 5 D¹ng lÎ HÖ 2 PTH-DTT DÊu phÈy tÜnh HÖ BCD D¹ng nguyªn ...