BÀI 22. MẠCH XỬ LÍ TÍN HIỆU TRONG ĐIỆN TỬ SỐ

KHỞI ĐỘNG

Câu hỏi: Mạch xử lí tín hiệu số ở Hình 22.1 sử dụng các cổng logic nào? Tín hiệu ở đầu ra là loại tín hiệu gì?

Giải rút gọn:

Cổng AND, NOT, OR, AND

Tín hiệu đầu ra Q ở dạng bit 0 và 1

I. MẠCH TỔ HỢP

Câu hỏi 1: Chức năng của mạch so sánh tín hiệu số là gì?

Giải rút gọn:

Mạch so sánh xử lí tín hiệu số có đầu ra phụ thuộc vào tổ hợp các trạng thái của đầu vào.

Câu hỏi 2: Trên mạch so sánh Hình 22.2, nếu A = 0 và B = 0 thì đầu ra của cổng logic C có kết quả như thế nào?

Giải rút gọn:

Nếu A = 0 và B = 0 thì đầu ra của cổng logic C có kết quả là 0

II. MẠCH DÃY

Câu hỏi: Nêu nguyên lí hoạt động của mạch đếm tín hiệu số 4 bit sử dụng phần tử nhớ flip-flop

Giải rút gọn:

Flip-flop D là một phần tử điện tử trong điện tử kỹ thuật số, hoạt động với hai trạng thái đặt và xoá, thường được biểu diễn bằng giá trị logic 1 và 0. Nó có hai đầu vào chính là đầu vào dữ liệu D và đầu vào xung nhịp CLK, cùng hai đầu ra Q và Q‾\overline{Q}Q​. Hoạt động của flip-flop D được điều khiển bởi xung nhịp CLK: đầu ra Q thay đổi theo giá trị của D khi CLK chuyển từ mức logic 0 lên mức logic 1.

Câu hỏi 1: Lập bảng chân lí của mạch so sánh Hình 22.7 và viết phương trình logic của các tín hiệu đầu ra C, D, E.

Giải rút gọn:

D =

C =

E =

Câu hỏi 2: Mạch đếm Hình 22.5 có giá trị đầu ra Q của từng flip-flop ở chu kì xung nhịp thứ 5-6-7 là gì? Giá trị số đếm thập phân tương ứng tại thời điểm đó lần lượt là bao nhiêu?

Giải rút gọn:

Mạch đếm trong Hình 22.5 sử dụng 4 flip-flop D để tạo thành một mạch đếm thập phân. Mỗi flip-flop có đầu ra Q biểu thị trạng thái của nó. Hoạt động của mạch được điều khiển bởi xung nhịp CLK theo các quy tắc sau:

• Flip-flop Q0: Thay đổi khi CLK lên cao và giữ nguyên khi CLK xuống thấp.
• Flip-flop Q1: Thay đổi khi Q0 chuyển từ 0 sang 1 và giữ nguyên khi Q0 chuyển từ 1 sang 0.
• Flip-flop Q2: Thay đổi khi Q1 chuyển từ 0 sang 1 và giữ nguyên khi Q1 chuyển từ 1 sang 0.
• Flip-flop Q3: Thay đổi khi Q2 chuyển từ 0 sang 1 và giữ nguyên khi Q2 chuyển từ 1 sang 0.

Ví dụ:

• Chu kỳ xung nhịp thứ 5: Q0 = 1, Q1 = 0, Q2 = 0, Q3 = 0 (giá trị số đếm thập phân: 0000)
• Chu kỳ xung nhịp thứ 6: Q0 = 1, Q1 = 1, Q2 = 0, Q3 = 0 (giá trị số đếm thập phân: 0001)
• Chu kỳ xung nhịp thứ 7: Q0 = 1, Q1 = 1, Q2 = 1, Q3 = 0 (giá trị số đếm thập phân: 0010)

VẬN DỤNG

Câu hỏi: Tìm hiểu ứng dụng của mạch xử lí tín hiệu số xung quanh em.

Giải rút gọn:

Ứng dụng phổ biến của DSP:

• Thiết bị di động: Điện thoại thông minh, máy tính bảng, đồng hồ thông minh sử dụng DSP để xử lý âm thanh, hình ảnh, video, điều khiển cảm ứng, v.v.
• Thiết bị âm thanh: Loa, tai nghe, dàn âm thanh sử dụng DSP để khuếch đại âm thanh, lọc nhiễu, tạo hiệu ứng âm thanh vòm, v.v.