Bài giảng Mô hình đại số

4.1 Khái niệm x1 z1 x2 z 2 : : Maïch toå hôïp : : xn zm y1y2 . . . Yr Flip FlopĐặc điểm :trạng thái ngõ ra ở mỗi thời điểm không chỉ phụ thuộc trạng thái ngõ vào tại thời điểm đó, mà còn phụ thuộc trạng thái của hệ ở thòi điểm trước đó.Hai loại hệ dãy :1.Hệ đồng bộ hay hệ nhịp, trong đó hoạt động của các Flip Flop được đồng bộ bằng xung nhịp Ck.2.Hệ không đồng bộ hay hệ lơi, trong đó các Flip Flop hoạt động theo hàm chức năng mà không có tín hiệu đồng bộ,Mô hình đại sốX = (x1, x2, . . ., xn) taäp caùc tín hieäu vaøo,trong ñoù moãi giaù trò cuï theå cuûa caùc bieán x1, x2, . . ., xn xaùc ñònh caùc traïng thaùi vaøo khaùc nhau.Y = (y1, y2, . . ., yr) taäp caùc bieán trong,trong ñoù moãi giaù trò cuï theå cuûa caùc bieán y1, y2, . . ., yr xaùc ñònh caùc traïng thaùi trong cuûa heä.Z = (z1, z2, . . ., zm) taäp caùc tín hieäu ra,trong ñoù moãi giaù trò cuï theå cuûa z1, z2, . . ., zm xaùc ñònh caùc traïng thaùi ra khaùc nhauZn = F(Xn,Yn) Hàm raYn+1 = G(Xn,Yn) Hàm trạng thái x1 z1 x2 z2 : Y,F,G : xn zm Mô tả hệ dãy bằng phương pháp đại sốCác hàm ra : Các hàm chuyển đổi trạng thái :F(X1,Y1) = Z2 G(X1,Y1) = Y2F(X1,Y2) = Z2 G(X1,Y2) = Y2F(X2,Y2) = Z1 G(X2,Y2) = Y1F(X2,Y1) = Z1 G(X2,Y1) = Y1Mô tả hệ dãy bằng bảng trạng tháiHieän taïiYnYn+1 keá tieápZn+1 keá tieápx1x2x1x2Y1Y2Y1Z2Z1Y2Y2Y1Z2Z1Mô tả hệ dãy bằng graph trạng tháiGraph Mealy x2/z1 x1/z2 x1/z2 y1 y2 x2/z1Mô tả hệ dãy bằng graph trạng tháiGraph Moore x2 x1 y1/z1 y2/z2 x1 x24.2 Các phần tử cơ bản của hệ tuần tự LậpNgõvào Q Q, Q – các ngõ ra thuậnthông : và đảotin Q Nhịp Ck XóaFlip Flop là phần tử nhớ cơ bản có thể lưu trữ (nhớ) một bit nhịphân. Mỗi Flip Flop có hai trạng thái phân biệt ký hiệu 0 và 1.Quy ước đối với các ngõ vào Ngõ vào tích cực Ngõ vào tích cực mức 1 mức 0 Q Q Ck Ck Khi ngõ lập ở mức tích cực , Flip Flop được thiết lập ở trạng thái Q = 1.Khi ngõ xóa ở mức tích cực , Flip Flop được thiết lập ở trạng thái Q = 0.OOOQuy ước đối với ngõ nhịpXung nhịp (Clock pulse) có chức năng đồng bộ hoạt động của Flip Flop. Các Flip Flop chỉ chuyển đổi trạng thái ở thời điểm tác động của xung Ck. Ck t - cạnh lên (sườn lên) - cạnh xuống (sườn xuống)Quy ước đối với ngõ nhịp Flip Flop tác động Flip Flop tác động bằng mức 1 bằng mức 0 Q Q D D Ck Ck Các Flip Flop tác động bằng mức còn được gọi là mạch cài hay chốt OOOQuy ước đối với ngõ nhịp Flip Flop tác động Flip Flop tác động bằng cạnh lên bằng cạnh xuống Q Q D D Ck Ck OOOFlip Flop loại D Q D Ck D = 0 0 1 Dn Qn+1 0 1 0 0 1 1 1 Qn+1 = DnOODn Qn+1 0 0 1 2 3 4 5 1 1Qn+1 = Dn CkDQtttFlip Flop loại T Q T Ck T = 1 0 0 Tn Qn+1 0 1 0 Qn 1 1 Qn Qn+1 = Tn Qn + Tn Qn = Tn  Qn OOTn Qn+1 0 Qn1 Qn 1 2 3 4 5 Qn+1 = Tn Qn CkQttFlip Flop loại RS Q Qn+1 RS Qn 00 01 11 10 0 1 X 1 1 1 X Qn+1 = Sn + RnQnRn Sn Qn+1 0 0 Qn 0 1 1 1 0 0 1 1 X RS = 0 OORSCkQn Qn+1 R S 0 0 X 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 X 10 RS = 0X X0 0 1 01Flip Flop loại JK Q Qn+1 JK Qn 00 01 11 10 0 1 1 1 1 1 Qn+1 = JnQn + KnQn Jn Kn Qn+1 0 0 Qn 0 1 0 1 0 1 1 1 QnOOJKCkQn Qn+1 J K 0 0 0 X 0 1 1 X 1 0 X 1 1 1 X 0 X1 JK = X0 0X 0 1 1X