Kiến trúc máy tính đề cập đến những thuộc tính hệ thống mà lập trình viên có thể quan sát được. Đó là các thuộc tính có ảnh hưởng trực tiếp đến việc thực thi một chương trình, ví dụ như tập chỉ thị của máy tính, số bit được sử dụng để biểu diễn dữ liệu, cơ chế nhập/xuất, kỹ thuật định địa chỉ bộ nhớ, . | Chương 5 – Mạch Tuần tự . Xung đồng hồ . Mạch lật (chốt – latch) . Mạch lật SR (SR-latch) . Mạch lật D . Mạch lật IK . Mạch lật T . Mạch lật lề (Flip-flop) . Mạch tuần tự Khoa KTMT Xung đồng hồ ) Đồng hồ (clock) – bộ phát tần (impulse generator) - thời gian chu kỳ đồng hồ (clock cycle time) – giản đồ thời gian của tín hiệu đồng hồ (4 tín hiệu thời gian cho các sự kiện khác nhau) Sự sinh tín hiệu đồng hồ không cân xứng?? Khoa KTMT Mạch lật (Chốt - Latch) Sơ đồ và ký hiệu chốt SR không dùng tín hiệu đồng hồ S R Q(t+1) 0 0 Q(t) No change 0 1 0 Clear to 0 1 0 1 Set to 1 1 1 X Indeterminate Khoa KTMT SR-latch b) Mạch lật SR dùng tín hiệu đồng hồ Khoa KTMT D latch Khoa KTMT JK latch Từ mạch lật SR Khắc phục nhược điểm của SR Khoa KTMT T latch Từ JK latch Nối J với K Khoa KTMT Mạch lật lề (Flip-flop) Mạch lật kích thích bằng mức (level triggered),còn mạch lật lề kích thích bằng biên (edge triggered) Flip-flop D với chuyển tiếp dương: Khoa KTMT Flip-flop D Time Biểu đồ trạng thái Đồ thị dạng tín hiệu Khoa KTMT Flip-flop D Flip-flop D với chuyển tiếp âm D C Q Khoa KTMT 4. Bảng kích thích Q(t) Q(t+1) S R 0 0 0 X 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 X 0 SR Q(t) Q(t+1) J K 0 0 0 X 0 1 1 x 1 0 x 1 1 1 X 0 JK Q(t) Q(t+1) D 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 D Q(t) Q(t+1) T 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 T Bảng kích thích của bốn mạch lật lề Khoa KTMT Mạch tuần tự Qui trình thiết kế mạch tuần tự Bước 1: Chuyển đặc tả mạch sang lược đồ trạng thái Bước 2: lược đồ trạng thái => bảng trạng thái Bước 3: Từ bảng trạng thái viết hàm cho các ngõ nhập của Flip-flops Bước 4: vẽ sơ đồ mạch Khoa KTMT Ví dụ thiết kế mạch tuần tự Thiết kế mạch tuần tự dùng mạch lật SR. Khi ngõ nhập x=0, trạng thái mạch lật lề không thay đổi, ngõ xuất y=0. Khi x=1, dãy trạng thái là 11,10,01,00 và lặp lại còn ngõ xuất y sẽ có giá trị là 1 khi số bit trạng thái mạch lật lề bằng 1 là lẻ, các trường hợp còn lại thì bằng 0. Khoa KTMT THANH GHI Sơ đồ, ký hiệu chốt RS S R Q(t+1) 0 0 Q(t) No change 0 1 0 Clear to 0 1 0 1 Set to 1 1 1 X Indeterminate - Thanh ghi là một nhóm các mạch lật (mỗi mạch lưu 1 bit dữ liệu) và các cổng tác dộng đến chuyển tiếp của nó - Thanh ghi đơn giản nhất -chốt RS Khoa KTMT Thanh ghi nạp song song Thanh ghi nạp song song - Thanh ghi 4 bit Khoa KTMT Thanh ghi dịch 4 bit Thanh ghi có khả năng dịch thông tin nhị phân theo một hoặc cả 2 hướng được gọi là thanh ghi dịch Serial input – cho dữ liệu đi vào Serial ouput – cho dữ liệu ra Clock – xung đồng hồ để điều khiển các thao tác dịch Khoa KTMT - IC Flip-Flop từ đó có thể tạo các thanh ghi Khoa KTMT BỘ NHỚ Bộ nhớ (memory) là thành phần lưu trữ chương trình và dữ liệu trong máy tính. Bit – Đơn vị cơ bản của bộ nhớ là số nhị phân, gọi là bit. Địa chỉ bộ nhớ - Bộ nhớ gồm một số ô (hoặc vị trí), mỗi ô (cell) có thể chứa một mẩu thông tin. Mỗi ô gắn một con số gọi là địa chỉ (address), qua đó chương trình có thể tham chiếu nó. Tất cả các ô trong bộ nhớ đều chứa cùng số bit. Các ô kế cận có địa chỉ liên tiếp nhau. Ô là đơn vị có thể lập địa chỉ nhỏ nhất -> chuẩn hóa ô 8 bit, gọi là byte. Byte nhóm lại thành từ (word) – hầu hết các lệnh được thực hiện trên từ. Khoa KTMT Tổ chức bộ nhớ Khoa KTMT
