thiet ke mach voi logic sim

8/3/2019 Thiet Ke Mach Voi Logic Sim

http://slidepdf.com/reader/full/thiet-ke-mach-voi-logic-sim 1/6

HDTH môn Ki n trúc máy tính & H p Ng Thi t K M ch V i LogicSim

B môn M ng máy tính & Vi n thông – Khoa CNTT – Trư ng H KHTN TPHCM - 1

-

THIT K MCH V I LOGICSIM

Mc ích

Nm rõ hot ng ca các mch t h p và mch tun t cơ bn

S dng các mch t h p cơ bn thit k các mch t h p phc tp hơ n

Tóm tt lý thuyt

Xem li phn lý thuyt v mch t h p ã hc

Hư ng dn

Thi t m ch s d ng led 7 o n cho phép hi n th giá tr t 0-9 tươ ng ng v i dãy bit u vào.

- S dng Led 7 on (7-segment).

- S dng 4 bit u vào

- Ta có bng chân tr và sơ b trí 7 on như sau





-

- Cu to led 7 on ca logicsim như sau 1 on s sáng lên khi u vào là 1 và s

ti khi u vào là 0

- Ta có biu thc logic ca bng chân tr trên như sau (chú ý du ~ là ký hiu ca NOT)

D0 = ~I2 ~I0 + ~I2 I1 + I1 ~I0 + I2 ~I1 I0 + I3

D1 = ~I1 + I0 + I2

D2 = ~I2 ~I0 + I1 ~I0

D3 = ~I2 I1 + I1 ~I0 + I2 ~I1 + I3

D4 = ~I2 + ~I1 ~I0 + I1 I0

D5 = ~I1 ~I0 + I2 ~I1 + I2 ~I0 + I3

D6 = ~I2 ~I0 + I1 + I2 I0 + I3

- Da trên biu thc logic trên ta tin hành xây dng sơ mch và kéo th các thành phn cn

thit trong logicsim mô phng mch trên (Xem file Led7Doan.circ)

- Thc hin vic kim tra mch trên ã xây dng úng hay chưa.

Thit K mch m t 0->3 mi giây s tăng 1 ơ n v hin th s bng cách s dng Led 7

on

Ta s dng 2 flip-flop JK mc theo sơ sau tao thành mt mch m 2 bit.

J

Q

Q

K

SET

CLR

J

Q

Q

K

SET

CLR

Count

Enable

Clock

I0

I1

Xung ng h là 1Hz





-

Bng chân tr và biu thc logic tươ ng ng

D0 = ~I0 + I1

D1 = ~I1+ I0

D2 = ~I0

D3 = I1

D4 = 1

D5 = ~I1 ~I0

D6 = ~I0 + I1

- Da trên biu thc logic trên ta tin hành xây dng sơ mch và kéo th các thành phn cn

thit trong logicsim mô phng mch trên (Xem file Count.circ)

- Thc hin vic kim tra mch trên ã xây dng úng hay chưa.

Yêu Cu Thêm

Th xây dng mô phng các mch ư c hc trong phn lý thuyt và kim tra như mch

toàn cng, mch tr, flip-flop …

Tìm hiu thêm các mch t h p, tun t, b nh ã ư c xây dng sn trong logicsim

Tìm hiu phươ ng pháp sơ Karnaugh ơ n gin hóa các biu thc logic.

Làm các bài tp phn bài tp

Tham Kho

- Download Logisim http://ozark.hendrix.edu/~burch/logisim/download.html

- Tham kho hư ng dn s dng Logisim

http://ozark.hendrix.edu/~burch/logisim/docs/2.1.0/guide/tutorial/index.html

Bài tp

Bài 1. Hãy xây dng và kim tra hot ng ca ca các mch cơ bn sau:

- Mch mã hóa 2-1 và 4-2

- Mch mã hóa ưu tiên 4-2 và 8-3





-

- Mch gii mã 1-2 và 2-4

- Mch gii mã 2-4 v i tín hiu Enable

- Mch dn 2-1 và 4-1

- Mch phân 1-2 và 1-4.

T các mch cơ bn này hãy xây dng và kim tra các mch sau:

- Mch mã hóa ưu tiên 16-4

- Mch gii mã 3-8 và 4-16

- Mch dn 8-1 và 16-1

- Mch phân 1-8 và 1-16

G i ý:

- Mch mã hóa ưu tiên 16-4: s dng 6 mch mã hóa ưu tiên 4-2

- Mch gii mã 3-8: s dng 2 mch gii mã 2-4 v i tín hiu Enable

- Mch gii mã 4-16: dùng 4 mch gii mã 2-4 v i tín hiu Enable và 1 mch gii mã 2-4

- Mch dn 8-1: s dng 2 mch dn 4-1 và 1 mch dn 2-1

- Mch dn 16-1: s dng 2 mch dn 8-1 và 1 mch dn 2-1

- Mch phân 1-8: S dng 1 mch phân 1-2 và 2 mch phân 1-4

- Mch phân 1-16: Dùng 1 mch phân 1-2 và 2 mch phân 1-8 hoc dùng 5 mch phân 1-4

Bài 2. Hãy xây dng và kim tra các mch cơ bn sau:

- Mch na cng 2 bit

- Mch toàn cng 2 bit

- Mch so sánh 2 bit (Kt qu tr v là 1 trong 3 giá tr: l n hơ n, bng, hoc nh hơ n) T các mch

cơ bn này, hãy xây dng và kim tra các mch sau:

- Mch tăng s 4 bit

- Mch cng 2 s 4 bit

- Mch so sánh 2 s 3 bit

G i ý:

- Mch tăng s 4 bit: s dng các mch na cng

- Mch cng 2 s 4 bit: s dng các mch toàn cng

- Mch so sánh 2 bit có bng chân tr như sau:





-

- to mch so sánh cho 2 dãy bit thì mch so sánh 2 bit ư c xây dng trên cn thêm 1 tín

hiu u vào Enable nhm mc ích iu khin hot ng ca mch này:

+ En = 0: tt c u ra = 0, ngh ĩ a là không so sánh

+ En = 1: mch hot ng bình thư ng

Mch so sánh 2 bit kèm theo tín hiu Enable có bng chân tr sau:

Bài 3. Xây dng và kim tra mt mch s cho phép chn thc hin 1 trong 2 phép tính cng, tr

trên 2 s 4 bit

G i ý:

A + B = A + B + 0

A – B = A + B’ + 1

Bài 4. Xây dng và kim tra mt mch x lý lun lý ơ n gin cho phép chn thc hin 4 phép tính

lun lý: AND, OR, XOR, NOT trên 2 bit.

G i ý:

S dng mch dn 4-1 la chn phép tính cn thc hin

Bài 5: Xây dng các mch lt ã hc: RS, D, JK. Kim tra tt c các trư ng h p u vào.

Bài tp nâng cao

Bài 6: M rng bài tp 5 cho vic thc hin trên 2 s 4 bit

G i ý:

S dng 4 mch xây dng trong bài tp 5





-

Bài 7. Xây dng mt mch x lý s hc ơ n gin cho phép thc hin mt s phép toán cơ bn:

cng, tr, gán, tăng, gim trên 2 s 4 bit

G i ý:

Kt h p tư tư ng ca bài tp 4, bài tp 5 và 7 v i lưu ý sau:

C = A + B = A + B + 0

C = A – B = A + B’ + 1

C = A = A + 0 + 0

C = A + 1 = A + 1 + 0

C = A – 1 = A + Fh + 0

Bài 8. Xây dng mch m t 0-7 dùng led 7 on hin th s.

thiet ke mach voi logic sim

Documents