Bài giảng Mạch số - Bài 5: Biến đổi mã hiệu

B ài 5: BIẾN ĐỔI MÃ HIỆU I.   Mô tả Nói đến biến đổi mã hiệu là nói đến mã hóa (encoder) và giải mã (decoder). Mã hoá là quá trình biến đổi quen thuộc sang không quen thuộc . Giải mã là quá trình biến đổi thực hiện không quen thuộc sang quen thuộc . Tín hiệu quen thuộc Tín hiệu không quen thuộc 0 1 2 3 4 0000 0001 0010 0011 0100 encoder decoder II. Mạch mã hoá Thập phân D C B A 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 Quan sát bảng trạng thái ta thấy rằng , bít A xuất hiện dưới dạng 1 nhiều lần ở các số 1, 3, 5, 7, 9. Hay ta nói , bít A chính là ngõ ra của 1 hàm OR mà các ngõ vào là 1, 3, 5, 7, 9. Từ đó ta viết A = 1 + 3 + 5 + 7 + 9 B = 2 + 3 + 6 + 7 C = 4 + 5 + 6 + 7 D = 8 + 9 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 3 12 13 1 2 8 9 VCC 3 4 5 6 3 4 5 6 10 A B C D ĐK = 0: cho phép 1: không cho phép 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Tập hợp các cổng OR tạo thành mạch mã hoá. Ở mỗi ngõ vào ta thêm 1 điện trở R nối xuống mass để biểu diễn trạng thái ban đầu bằng 0. Ta thêm 1 ngõ điều khiển để cho phép mã hoá hay không. Muốn mã hoá số 5 ta chỉ việc cho dây số 5 lên điện thế + V CC và ở ngõ ra ta có các bít nhị phân tương ứng với nó. BCD (Binary coded-decimal): mã của số thập phân được mã hoá theo nhị phân . II. Mạch giải mã Quan sát trạng thái (mạch mã hoá), ta thấy rằng mã số thập phân sẽ tương ứng với một dạng số duy nhất của số nhị phân hay ta nói: mỗi số thập phân là ngõ ra của cổng AND mà các ngõ vào là các bít nhị phân tương ứng với nó và các tập hợp các cổng AND này tạo thành mạch giải mã. Ở mỗi cổng AND ta thêm một ngõ vào để cho phép giải mã hay không. D C B A 1 9 ĐK = 0: không cho phép 1: cho phép Thí dụ : IC 7447: giải mã BCD sang 7 đoạn Led 7 đoạn : anod chung ; catod chung Bài 6: MẠCH ĐA HỢP VÀ GIẢI ĐA HỢP (Multiplexer, Demultiplexer ) I.   Mô tả Trong phương pháp truyền tin để truyền được nhiều tín hiệu trên cùng 1 kênh sao cho ở đầu thu ta có thể lấy lại dữ kiện đúng như dữ kiện lúc ban đầu. Mạch lấy các tín hiệu đến song song và truyền tín hiệu dưới dạng lần lượt nối tiếp trên kênh truyền chung Y gọi là mạch đa hợp hay mạch chọn dữ kiện. Mạch lấy tín hiêu lần lượt nối tiếp trên kênh truyền chung Y để vẽ ra n đường ra khác nhau mà đường nào là phụ thuộc vào mã số mà ta gán cho nó. Đó gọi là mạch phân bố dữ kiện hay mạch giải đa hợp. MUX DEMUX Y 0 1 N N 0 1 Đầu phát Đầu thu II.   Mạch đa hợp Biến số Hàm số c 1 c 2 Y 0 0 1 1 0 1 0 1 x 1 x 2 x 3 x 4 Để thiết kế 1 mạch đa hợp có N = 16 tín hiệu (0 -> 15) thì mỗi tín hiệu ta gán cho nó 1 địa chỉ có chiều dài là n bít sao cho 2 n ≥ N, với n nhỏ nhất và ta có thể nói: mỗi tín hiệu là 1 hàm số AND của tín hiệu đó, và n bít địa chỉ mà ta gán cho nó. Nhưng mạch đa hợp có kênh truyền chung Y dưới dạng lần lượt nối tiếp nên Y chính là ngõ ra của các hàm OR, với các ngõ vào là các ngõ ra của các hàm AND ở trên. Ta thêm một ngõ điều khiển để cho phép đa hợp hay không. 1 2 3 4 3 4 3 4 0 1 15 A B C D Y ĐK = 0: không cho phép 1: cho phép III. Mạch giải đa hợp  Ta thấy rằng mạch giải mã và mạch giải đa hợp có cấu tạo hoàn toàn giống nhau nên nhiều IC được chế tạo dùng chung cho cả hai chức năng này. Mạch giống mạch giải mã có thêm đường Y