Регістри зрушення

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

  1. Зміст

  1. Зміст ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 1

  2. Введення ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 2

  3. Огляд літературних джерел ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3

    1. Загальні відомості про регістрах ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3

    2. Загальні відомості про тригерах ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... ... 6

    3. Зсувні регістри ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 12

    4. Універсальні регістри ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 20

  4. Розробка схеми регістра зсуву ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 24

    1. Вихідні дані ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 24

    2. Порядок розробки регістра зсуву ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... 24

    3. Розробка чотирьохфазної регістра зсуву ... ... ............ ... ... ... 25

  5. Висновок ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 27

  6. Список використаної літератури ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 28

  1. Введення

Регістри - найпоширеніші вузли цифрових пристроїв. Вони оперують з безліччю пов'язаних змінних, складових слово. Над словами виконується ряд операцій: прийом, видача, зберігання, зрушення у розрядній сітці, порозрядне логічні операції.

Зсувні (послідовні) регістри використовуються для зсуву n-розрядних чисел в одному напрямку. Крім того, їх можна застосовувати для зсуву нечислової інформації.

Регістри зсуву застосовують як запам'ятовуючих пристроїв, як перетворювачів послідовного коду в паралельний, як пристрої затримки і лічильників імпульсів (правда, застосування сдвигающих регістрів як лічильників досить неекономічно).

  1. Огляд літературних джерел

    1. Загальні відомості про регістри

Регістри складаються з розрядних схем, в яких є тригери і, найчастіше, також і логічні елементи. Діють вони як єдине ціле.

За кількістю ліній передачі змінних регістри поділяються на однофазні і парафазного, за системою синхронізації на однотактний, двотактні і багатотактного. Однак головним класифікаційним ознакою є спосіб прийому і видачі даних. За цією ознакою розрізняють паралельні (статичні) регістри, послідовні (зсувні) і паралельно-послідовні.

У паралельних регістрах прийом і видача слів проводиться в усіх розрядах одночасно. У них зберігаються слова, які можуть бути піддані порозрядним логічним перетворенням.

У послідовних регістрах слова приймаються і видаються розряд за розрядом. Їх називають зрушуючими, так як тактирующие сигнали при введенні і виведенні слів переміщують їх у розрядній сітці. Зсувний регістр може бути нереверсійним (з односпрямованим зрушень) або реверсивним (з можливістю зсуву в обох напрямках).

Послідовно-паралельні регістри мають входи-виходи одночасно послідовного та паралельного типу. Є варіанти з послідовним входом і паралельним виходом (SIPO, Serial Input - Parallel Output), паралельним входом і послідовним виходом (PISO, Parallel Input - Serial Output), а також варіанти з можливістю будь-якого поєднання способів прийому і видачі слів.

У паралельних (статичних) регістрах схеми розрядів не обмінюються даними між собою. Спільними для розрядів зазвичай є ланцюга тактирования, скидання / установки, дозвіл виходу або прийому, тобто ланцюга керування. Приклад схеми статичного регістра, побудованого на тригерах D-типу з прямими динамічними входами, що має входи скидання R і виходи з третім станом, керовані сигналом EZ, зображений на малюнку 1.

a)

б)

Малюнок 1. Схема статичного регістра (а) і його умовне графічне позначення (б)

Для сучасної схемотехніки характерно побудова регістрів на тригерах D-типу, переважно з динамічним управлінням. Багато хто має виходи з третім станом. Деякі регістри відносяться до числа буферних, тобто розраховані на роботу з великими ємнісними та / або низькоомними активними навантаженнями. Це забезпечує їх роботу безпосередньо на магістраль (без додаткових схем інтерфейсу).

З статичних регістрів складаються блоки реєстрової пам'яті - реєстрові файли.

Головні функції регістрів:

    1. Зберігання інформації,

    2. Прийом інформації,

    3. Видача інформації,

    4. Зрушення інформації,

    5. Перетворення кодів,

    6. Встановлення в нуль або в одиницю потрібного числа,

    7. Порозрядне логічні операції: диз'юнкція, кон'юнкція, додавання за модулем 2.



    1. Загальні відомості про тригерах

Тригери - великий клас електричних пристроїв, що дозволяють довго перебуває в одному з двох (чи більше) стійких станів і чергувати їх під впливом зовнішніх сигналів (в слідстві регенеративного процесу (перехідний процес в електричному ланцюзі, охопленої ПОС)).

Тригер - імпульсна логічний пристрій з пам'яттю (елемент пам'яті - фіксатор).

Існує більше десятка різних інтегральних тригерів. В основу їх класифікації покладені:

- Функціональний ознака,

- Спосіб запису інформації в тригер.

За функціональною ознакою розрізняють Т-тригери, JK-тригери, RS-тригери, D-тригери, комбіновані тригери (TV, DV, E, R) і т.д.

За способом запису (прийому) інформації розрізняють:

    1. Асинхронні тригери:

а) з внутрішньою затримкою;

б) керовані рівнем вхідного імпульсу;

    1. Синхронні тригери (тактируемого):

а) з внутрішньою затримкою;

б) керовані рівнем тактуючого імпульсу:

- Однотактного дії (одноступінчаті);

- Багаторазової дії.

Запис інформації в тактируемого тригери здійснюється тільки при подачі дозволяючого тактуючого імпульсу. Такі тригери поділяють на керовані рівнем (для спрацьовування необхідний певний рівень сигналу) і керовані фронтом (не залежать від рівня сигналу, важливо його присутність) тактуючого імпульсу. Тактирующие імпульси іноді ще називають синхронізуючими, виконавчими, командними сигналами (на схемах зазвичай позначають буквою С - Clock).

Д інаміческій вхід може бути прямим і інверсним. Пряме динамічне управління передбачає дозвіл на перемикання при зміні тактового сигналу з нульового значення на одиничне (). Інверсне динамічне управління - зміна тактового сигналу з одиничного на нульовий ().

У правління фронтом тактуючого імпульсу:

У правління спадом тактуючого імпульсу:

У правління верхнім рівнем тактуючого імпульсу:

Управління нижнім рівнем тактуючого імпульсу:

Тактируемого тригери з внутрішньою затримкою (спрацьовують після закінчення дії сигналу) є, як правило, однотактним. Багатотактного тригери спрацьовують після n-ного імпульсу.

RS-тригер має два інформаційні входи: S (Set) і R (Reset). Одночасна подача сигналів S і R не допускається. На малюнку 2 зображено синхронний RS-тригер, що спрацьовує по фронту тактуючого сигналу.

Рисунок 2. Синхронний RS-тригер

Крім входів, найпростіший RS-тригер має і два виходи. Виходи позначають Q і . Вихід Q називають прямим, a - Інверсним. Рівні напруги на обох виходах взаємно інверсний: якщо сигнал Q = 1, то = 0, або якщо Q = 0, то = 1. Необхідно ще відзначити, що стан тригера, при якому Q = 1, a = 0, називають одиничним. При нульовому стані тригера Q = 0 і = 1. З надходженням сигналів на входи тригера в залежності від його стану або відбувається перемикання, або початковий стан зберігається.

Малюнок 3. - Тригер: його умовне графічне позначення та схема з двома логічними елементами І-НЕ

На малюнку 3 показаний найпростіший тригер - типу . Тут використані тільки два логічних елемента І-НЕ. Призначення входів: -Для встановлення тригера в одиничне стан і - Для повернення в нульовий стан. Риски над позначеннями входів показують, що перемикання тригера відбувається, коли вхідна напруга високого рівня змінюється напругою низького рівня (малюнок 4). Неважко бачити, що коли на входи не надходять сигнали, тригер зберігає свій стан. Якщо, наприклад, Q = 1 і = 0, тобто тригер в одиничному стані, то, оскільки вихід DD1 пов'язаний з одним із входів DD2, а вихід DD2 - з одним із входів DD1, на двох входах DD2 діє напруга

Малюнок 4. Тимчасова діаграма роботи - Тригера

високого, а на виході - низького ( = 0) рівня. У той же час на одному з входів DD1 напруга низького, а на виході - високого рівня. Якщо тепер на вхід надходить сигнал з означеної полярністю (момент t1, малюнок 4), стан тригера не зміниться, тому що надходження сигналу на другий вхід DD1 тимчасово змінить тільки поєднання сигналів на входах (до подачі сигналу воно було 1 і 0, а стало 0 і 0), але вихідна стан DD1 залишається при цьому незмінним. Якщо, проте, сигнал надійде на вхід (Момент t2), на обох входах DD2 вже виявляться напруги різного рівня, стан логічних елементів зміниться і на виході його буде напруга високого рівня. На обох входах DD1 виявляться напруги високого рівня, а на виході - низького, тобто тригер "перекинеться" і перейде в інший стан: Q = 0 і = 1.

Зі сказаного випливає, що зміна стану тригера відбувається лише при чергуванні сигналів низького рівня на входах і . При цьому, якщо такі сигнали надійдуть на обидва входи одночасно, то після їх припинення стан тригера стане невизначеним (стан Q = 0 або Q = 1 равновероятно). Тому одночасна подача сигналів низького рівня на обидва входи не дозволяється.

Робота -Тригера характеризується таблицею станів (індекси n і n +1 означають приналежність сигналу моменту часу t n і наступного за ним t n +1):

1

1

1

0

1

0

0

1

0

1

0

0

Невизначений стан

Не дозволяється одночасна подача напруги низького рівня на обидва входи -Тригера.

Тригер типу RS, як і -Тригер, "запам'ятовує", на який з двох входів (R або S) надійшов останній сигнал: якщо на вхід R, тригер знаходиться в нульовому стані (Q = 0 і = 1), а якщо на вхід S, то в одиничному стані (Q = 1 і = 0).

Малюнок 5. RS - тригер: його умовне графічне позначення та схема з чотирма логічними елементами І-НЕ

На малюнку 5 показано схему RS-тригера, виконаного на логічних елементах І-НЕ. Вона відрізняється від схеми -Тригера тим, що до кожного входу додано по инвертору (DD3 і DD4), які лише забезпечують необхідний рівень вхідних сигналів.

Зміна вхідних сигналів від низького рівня до високого призводить до зміни стану тригера (моменти t1, t2, t2 і t5; в момент t4 перекидання не відбувається, так як тригер вже встановлено в одиничний стан в попередній момент - t3, малюнок 6).

Малюнок 6. Тимчасова діаграма роботи RS - тригера

Все сказане щодо RS-тригера зберігає силу і для -Тригера. Єдина відмінність стосується інверсії рівнів вхідних сигналів (R замість і S замість ).

Робота RS-тригера характеризується наступною таблицею станів:

0

0

0

1

1

0

1

0

0

1

1

1

Невизначений стан





    1. Зсувні регістри

Тригерним регістром зсуву називають сукупність тригерів з певними зв'язками між ними, при яких вони діють як єдиний пристрій. Послідовні (зсувні) регістри представляють собою ланцюжок розрядних схем, пов'язаних ланцюгами перенесення.

У однотактний регістрах із зсувом на один розряд вправо (малюнок 7) слово зсувається при надходженні сигналу синхронізації. Вхід і вихід послідовні (DSR - Data Serial Right). На малюнку 8 показана схема регістра із зсувом вліво (вхід даних DSL - Data Serial Left), а на малюнку 9 ілюструється принцип побудови реверсивного регістра, в якому є зв'язку тригерів з обома сусідніми розрядами, але відпо-чих сигналами дозволяється робота тільки одних з цих зв'язків (команди «вліво» і «праворуч» одночасно не подаються).

Малюнок 7. Схема право-зрушується регістру

Малюнок 8. Схема ліво-зрушується регістру

Малюнок 9. Схема реверсивного регістру

Згідно з вимогами синхронізації, сдвигающих регістрах, що не мають логічних елементів в міжрозрядних зв'язках, не можна застосовувати одноступінчасті тригери, керовані рівнем, оскільки деякі тригери можуть за час дії дозволяє рівня синхросигнала переключиться неодноразово, що неприпустимо. У даних схемах слід застосувати тригери з динамічним управлінням (двоступеневі).

Поява в міжрозрядних зв'язках логічних елементів і, тим більше, логічних схем непоодинокий глибини спрощує виконання умов працездатності регістрів і розширює спектр типів тригерів, придатних для цих схем.

Багатотактного зсувні регістри управляються кількома синхропоследовательностями. З їх числа найбільш відомі двотактні з основним і додатковим регістрами, побудованими на простих одноступінчатих тригерах, керованих рівнем. За такту С1 вміст основного регістра переписується в додатковий, а по такту С2 повертається в основний, але вже в сусідні розряди, що відповідає зрушенню слова. За витратами обладнання та швидкодії цей варіант близький до однотактному регістру з двоступінчастими тригерами.

У регістрі зсуву присутній набір тригерів з певними зв'язками між ними і організація цих зв'язків така, що при подачі тактового імпульсу, спільного для всіх тригерів, вихідний стан кожного тригера зсувається в сусідній. Залежно від організації зв'язків цей зсув може відбуватися вліво або вправо:

- Зрушення вліво

- Зрушення вправо

Введення інформації в регістр може виконуватися різними способами, проте найбільш часто використовують паралельний або послідовний введення, при яких введення двійкового числа здійснюється або одночасно в усі розряди регістру, або послідовно в часі по окремим розрядам. У лічильниках імпульсів знаходять застосування зсувні регістри з послідовним введенням і виведенням інформації і зі зсувом вправо. На малюнку 10 a наведена схема чотирирозрядний регістра зсуву, виконаного на RS-тригерах. У цій схемі кожен вихід Q тригера з'єднаний зі входом S подальшого розряду, а кожен вихід - З входом R. Тактові входи всіх тригерів з'єднані разом, і надходження сигналу синхронізації здійснюється одним загальним імпульсом через логічний елемент І-НІ (DD 7). Стан першого тригера визначається вхідними сигналами на входах Х1, Х2 логічного елемента І-НЕ (DD 5). На вхід Х1 подається поточна інформація, а на вхід Х2 сигнал дозволу її передачі. Логічний елемент НЕ використовується (DD 6) використовується для інвертування вхідного сигналу, що подається на вхід S.

На малюнку 10 б наведені часові діаграми вихідних сигналів тригерів і стану регістрів при записі в перший розряд одиничного сигналу. Якщо при надходженні першого тактового імпульсу на входах Х1 і Х2 встановлені сигнали Х1 = Х2 = 1, які потім знімаються до приходу другого тактового імпульсу, то в результаті в перший тригер буде записаний сигнал Q 1 = 1. З приходом другого тактового імпульсу в перший тригер буде записаний сигнал Q 1 = 0, а на виході другого тригера з'явиться сигнал Q 2 = 1, який перед цим був на виході другого тригера. При надходженні наступних тактових імпульсів одиничний сигнал переміщається послідовно в третій і четвертий тригери, після чого всі тригери встановлюються в нульовий стан.

a )

n

Q 1

Q 2

Q 3

Q 4

0

1

0

0

0

1

0

1

0

0

2

0

0

1

0

3

0

0

0

1



б)

Малюнок 10. Схема чотирьохфазної регістра зсуву (а), тимчасові діаграми його сигналів і стану регістрів при записі в перший розряд одиничного сигналу (б)

Зсувні регістри також можна реалізувати на D-тригерах мул JK-тригерах. Для всіх регістрів зсуву характерні наступні положення:

1) необхідна попередня установка вихідного стану і введення одиниці в перший тригер

2) для регістра з n тригерів після надходження n вхідних тактових імпульсів спочатку введена одиниця виводиться, внаслідок чого прямі виходи всіх регістрів виявляються в нульовому стані.

Інтегральні мікросхеми регістрів зсуву бувають реверсивними, тобто виконують зрушення в будь-якому напрямку: ліворуч або праворуч. Напрямок зсуву визначається значенням керуючого сигналу.

Малюнок 11. Реалізація регістра зсуву на однотактний RS-тригерах

Послідовний регістр зсуву володіє двома недоліками: він дозволяє вводити тільки по одному біту інформації на кожному тактовом імпульсі і, крім того, кожного разу при зсуві інформації в регістрі вправо втрачається крайній правий інформаційний біт. На малюнку 12 показана система, яка дозволяє здійснювати одночасну паралельну завантаження 4 біт інформації.

Малюнок 12. Структурна схема 4-розрядного паралельного регістра

Входи 1, 2, 3, 4 у цьому пристрої є інформаційними входами. Цю систему можна забезпечити ще однієї корисної характеристикою - можливістю кільцевого переміщення інформації, коли дані з виходу пристрою повертаються на його вхід і не втрачаються.

Малюнок 13. Логічна схема чотирирозрядний паралельного кільцевого регістра

Схема 4-розрядного паралельного кільцевого регістра зсуву показана на малюнку 13. У цьому регістрі зсуву використовуються чотири JK-тригера. Завдяки ланцюга зворотного зв'язку введена в регістр інформація, яка зазвичай втрачається на виході четвертого триггера, буде циркулювати по регістру зсуву. Сигналом очищення регістра (встановлення його виходів у стан 0000) є рівень логічного 0 на вході CLR. Входи паралельної завантаження даних 1, 2, 3 і 4 пов'язані з входами попередньої установки тригерів (PS), що дозволяє встановлювати рівень логічної 1 на будь-який вихід (1, 2, 3, 4). Якщо на один з цих входів навіть короткочасно подати логічний 0, то на відповідному виході буде встановлена ​​логічна 1. Подача тактових імпульсів на входи C всіх JK-тригерів приводить до зрушення інформації в регістрі вправо. З четвертого тригера дані передаються в перший тригер (кільцеве переміщення інформації).

Таблиця 1.


рядки

Входи

Виходи

Очищення

Паралельна завантаження даних

тактового імпульсу

1

2

3

4

1

2

3

4

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

2

0

1

1

1

1

0

0

0

0

0

3

1

1

0

1

1

0

0

1

0

0

4

1

1

1

1

1

1

0

0

1

0

5

1

1

1

1

1

2

0

0

0

1

6

1

1

1

1

1

3

1

0

0

0

7

1

1

1

1

1

4

0

1

0

0

8

1

1

1

1

1

5

0

0

1

0

9

0

1

1

1

1


0

0

0

0

10

1

1

0

0

1


0

1

1

0

11

1

1

1

1

1

6

0

0

1

1

12

1

1

1

1

1

7

1

0

0

1

13

1

1

1

1

1

8

1

1

0

0

14

1

1

1

1

1

9

0

1

1

0

15

1

1

1

1

1

10

0

0

1

1

Принцип роботи паралельного регістра зсуву описаний в таблиці 1. При включенні живлення на виходах регістра може встановитися будь двійкова комбінація, така, наприклад, як в рядку 1 таблиці. Подача логічного 0 на входи CLR тригерів ініціює очищення регістра (рядок 2). Далі (рядок 3) здійснюється завантаження в регістр двійкової комбінації 0100. Послідовні тактові імпульси викликають зсув введеної інформації вправо (рядки 4 - 8). У рядках 5 і 6: одиниця з крайнього правого тригера (четвертого) переноситься в крайній лівий тригер (перший). В даному випадку можна говорити про кільцевому переміщенні одиниці в регістрі. Далі (рядок 9) знову ініціюється очищення регістра за допомогою входу CLR. Завантажується нова двійкова комбінація 0110 (рядок 10). Подача 5 тактових імпульсів (рядки 11-15) призводить до кільцевому зрушенню інформації на 5 позицій вправо. Для повернення даних в початковий стан потрібно 4 тактових імпульсу.

Якщо в регістрі зсуву на малюнку 13 розірвати петлю зворотного зв'язку, то ми отримаємо звичайний паралельний регістр зсуву: можливість кільцевого переміщення інформації буде виключена.





















Малюнок 14. Трехтактний регістр зсуву на RS-тригерах

3.4. Універсальні регістри

Часто замість звичайних послідовних або паралельних потрібно застосувати більш складні зсувні регістри: з паралельною синхронної записом інформації, реверсивні, реверсивні з паралельною синхронної записом. Такі регістри називають універсальними.

Є безліч серій ІВ регістрів багаторежимних (багатофункціональних) або універсальних, здатних виконувати набір мікрооперацій. Багаторежимний досягається композицією в одній і тій же схемі частин, необхідних для виконання різних операцій. Керуючі сигнали, які визначають вид виконуваної в даний час операції, активізують необхідні для цього частини схеми.

Малюнок 15. Універсальні регістри зсуву: а - К155ІР13, б - К500ІР141, в - КМ155ІР1

На малюнку 15 показано три типові представника універсальних зсувних регістрів серії К155, КМ155 і К500.

Мікросхема ІР13 (малюнок 15 а) - це восьмирозрядний реверсивний зсувний регістр з допустимої тактовою частотою до 25 МГц при струмі споживання до 40 мА. Має паралельні входи і виходи, вхід асинхронного скидання , Входи DSL (зсув вліво) і DSR (зсув вправо) по перепаду синхронизирующих імпульсів С, входи вибору режиму S 0 і S 1. При S 0 = 0, S 1 = 1 відбувається зсув інформації вправо, при S 0 = 1, S 1 = 0 - вліво, а при S 0 = S 1 = 1 - запис інформації в реєстр.

Мікросхема ІР141 (малюнок 15 б) - це універсальний чотирьох-розрядний зсувний регістр, побудований на емітерного-зв'язковий логіці. Тактова частота - до 150 МГц. Споживаний струм - не менше 120 мА. При S 0 = 0, S 1 = 1 відбувається зсув інформації вправо, при S 0 = 1, S 1 = 0 - вліво, а при S 0 = S 1 = 1 - зберігання числа, при S 0 = S 1 = 0 - установка числа.

Мікросхема ІР1 (малюнок 15 в) - це зсувний регістр з синхронної записом інформації на RS-тригерах. Входи 1 - 4 призначені для паралельного запису інформації, вхід D - для послідовного запису. Вхід V - керуючий. При V = 0 схема працює як зсувний регістр по негативному перепаду (з 1 на 0) сигналу С1, а при V = 1 схема працює в режимі синхронного запису в регістр сигналів входів 1 - 4 по негативному перепаду сигналу С2.

Регістри, що мають різнотипні вхід і вихід, служать основними блоками перетворювачів паралельних кодів в послідовні і назад. На малюнку 16 показана схема перетворювача паралельного коду в послідовний на основі восьмирозрядного регістра типу SI / PO / SO. У цій схемі негативний стартовий імпульс St, що задає рівень логічного нуля на верхньому вході елемента 1, створює одиничний сигнал паралельного прийому даних на вхід L (Load - завантаження), за яким в розряди 1 - 7 регістра завантажується преобразуемое слово, а в нульовий розряд - константа 0. На послідовний вхід DSR подана константа 1. Таким чином, після завантаження в регістрі формується слово. Тактові імпульси, що надходять на вхід С, викликають зрушення слова вправо. Зрушення виводять слово в послідовній формі через вихід Q 7. Слідом за інформаційними розрядами йде 0, після якого ланцюжок одиниць. Поки нуль не виведений з регістра, на виході елемента 2 діє одиничний сигнал. Після виведення нуля всі входи елемента 2 стають одиничними, його вихід набуває нульове значення і через елемент 1 формує сигнал автоматичного завантаження наступного слова, після чого цикл перетворення повторюється.

Малюнок 16. Схема перетворювача паралельного коду в послідовний

Сучасні регістри мало пристосовані для виконання порозрядних логічних операцій, але при необхідності їх можна виконати користуючись регістрами на RS-тригерах. Для виконання операції АБО на S вхід статичного регістра з вихідним нульовим станом подається перше слово, одиничні розряди якого встановлюють відповідні тригери. Потім без скидання регістра на S виходи подається друге слово.

При виконанні порозрядної операції І в першому такті на S входи регістру подається перше слово, яке встановлює ті розряди регістра, в яких це слово має одиниці. Потім слід подати на регістр друге слово. Щоб у регістрі збереглися одиниці тільки в тих розрядах, в яких обидва слова мають одиниці, друге слово подається на входи R тригерів в інверсному вигляді.

Додавання за модулем 2 може бути виконано схемою з тригерами типу Т в розрядах шляхом послідовної в часі подачі на неї двох слів.

4. Розробка схеми регістра зсуву

4.1. Вихідні дані

Задані тактові імпульси позитивної полярності.



4.2. Порядок розробки регістра зсуву

а) Розгляд загальних вимог до схеми регістра.

б) Розробка регістра зсуву.

в) Опис роботи розробленої схеми.

4.3. Розробка чотирьохфазної регістра зсуву

Необхідно розробити чотирьохфазним регістр зсуву на RS-тригерах. Нехай він буде правосдвігающім. Для цього нам знадобиться чотири синхронних RS-тригера з синхронізацією по фронту тактуючого імпульсу і деяке число логічних елементів для створення ланцюгів переносу. Так як зсувні регістри з послідовними входом і виходом мають низьку швидкодію, розробимо схему з паралельними входом і виходом.

Малюнок 17. Розроблена схема правосдвігающего синхронного регістру на RS-тригерах

Виконуючи інвертування сигналу на входах тригерів ми добиваємося того, що подача напруги однакових рівнів на входи S і R неможлива. Значить, при S = 0, R = 1 - на виході отримаємо 0, при S = 1, R = 0 - на виході отримаємо 1. На входах зрушується регістру необхідно встановити чотири елементи з наступною таблицею істинності:

Х 1

Х 2

Y

0

0

1

0

1

0

1

0

1

1

1

0

Поєднавши четвертий вихід з першим входом ми отримуємо кільцевої правосдвігающій регістр. Інформація з виходу Q 4 не буде губитися, а буде циркулювати заново.

Оскільки такий регістр зсуву чотирирозрядний, кількість можливих комбінацій на вході складе 16. Розглянемо роботу нашого регістра при подачі на вхід деяких комбінацій.

комбінації

Вхід

Вихід

D1

D2

D3

D3

синхроімпульса

Q1

Q2

Q3

Q4

1

1

0

1

1

0

1

0

1

1

1

1

1

0

1

2

1

1

1

0

3

0

1

1

1

4

1

0

1

1

2

0

0

1

1

0

0

0

1

1

1

1

0

0

1

2

1

1

0

0

3

0

1

1

0

4

0

0

1

1

3

0

0

0

1

0

0

0

0

1

1

1

0

0

0

2

0

1

0

0

3

0

0

1

0

4

0

0

0

1

4

0

1

1

0

0

0

1

1

0

1

0

0

1

1

2

1

0

0

1

3

1

1

0

0

4

0

1

1

0



5. Висновок

У курсовому проекті було розглянуто класифікацію регістрів, принципи їх роботи. Розглянуто типи і принцип роботи тригерів як головних складових регістрів. Було детально розглянуто регістри зсуву і, зокрема, зсувні регістри на RS-тригерах.

Також був спроектований правосдвігающій кільцевої синхронний чотирирозрядний регістр на базі чотирьох RS-тригерів і восьми логічних елементів. Наведена таблиця, що описує роботу регістра при деяких вхідних комбінаціях.

6. Список використаної літератури

  1. Прянішніков В. А. Електроніка (курс лекцій). - С-П., 1998

  2. Скаржепа В.А., Луценко А. М. Електроніка та мікросхемотехніка (частина перша). - К.: Вища школа, 1989

  3. Будище М. С. Електротехніка, електроніка та мікропроцесорна техніка. - Л.: Афіша, 2001

  4. Угрюмов Є. П. Цифрова схемотехніка. - С-П., 2000

  5. Довідник сучасних інтегральних мікросхем

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Астрономія | Реферат
133.8кб. | скачати


Схожі роботи:
Економічний ріст і структурні зрушення в економіці
Біохімічні зрушення в організмі при м`язовій роботі
Принцип зрушення як стильова домінанта Захисту Лужина У Набокова
Розробка програми для зрушення елементів матриці по верствам
Облікові регістри.
Регістри мікропроцесора
Облікові регістри
Регістри і форми бухгалтерського уч та
Структурні зрушення в зовнішній торгівлі України помаранчеві очікування та постпомаранчева реальність
© Усі права захищені
написати до нас