 |
Реверсивные (универсальные) регистры
|
|
|
|
Студент должен
Знать:
· Назначение реверсивных регистров;
· Принцип работы реверсивных регистров;
· Параметры реверсивных регистров.
Уметь:
· Выбирать микросхемы реверсивных регистров, исходя из заданных параметров и условий использования.
| Реверсивные (универсальные) регистры предназначены для осуществления сдвига кода числа в сторону как старшего, так и младшего разрядов. |
Регистр содержит связи последовательной передачи информации в направлении от младших разрядов к старшим, а так же от старших разрядов к младшим. Прямой или обратный сдвиг информации осуществляют управляющим сигналом, вводящим в действие либо прямую, либо обратную связи между разрядами.
Рассмотрим микросхему реверсивного регистра К155ИР1. Микросхема представляет собой четырехразрядный регистр сдвига с последовательным или параллельным вводом информации и параллельным выводом ее. Микросхема может быть использована в качестве буферной памяти, элемента задержки на несколько тактов, преобразователя последовательных кодов в параллельные и наоборот, делителя частоты, кольцевого распределителя импульсов, элемента арифметических устройств и т.п.
Регистр может выполнять следующие операции:
· ввод информации параллельным кодом;
· сдвиг информации вправо;
· ввод информации последовательным кодом;
· ввод последовательным кодом со сдвигом влево;
· хранение.
Функциональная схема и условное изображение регистра К155ИР1 показано на рисунке 5.34.
Регистр имеет два тактовых входа С1 и С2, управляющий вход выбора режима V2, пять информационных входов: D0 для ввода информации в последовательном коде и четыре входа D1 – D4 для записи информации в параллельном коде), а также четыре выхода Q1 – Q4 c каждого разряда регистра.
|
|
|
Наличие двух тактирующих входов допускает синхронизацию от различных генераторов при работе в режиме «сдвиг вправо» и «параллельный ввод». Если в обоих режимах синхронизация осуществляется от общего источника, тактовые импульсы можно подавать на оба тактовых входа С1 и С2 одновременно. На информационных входах триггеров сигналы должны обновляться до прихода фронта тактового импульса.
Триггеры, образующие регистр, – двухступенчатые, срабатывание их происходит по перепаду 1,0 входных импульсов, поступающих на один из тактовых входов С1 или С2. Рабочий режим регистра определяется уровнем сигнала на входе V2.
Ввод информации последовательным кодом, а также сдвиг ее вправо производится при V2=0. Входная информация подается на вход D0, а тактовые импульсы – на вход С1. Сдвиг вправо на один разряд происходит при каждом перепаде 1,0 тактовых импульсов. Информация в последовательном коде преобразуется в параллельный и после четырех тактовых импульсов может быть считана с выходов Q1 – Q4.
Ввод информации параллельным кодом осуществляется при V2=1. Разрешающим входом служит С2. Запись в триггеры регистра информации со входов D1 – D4 происходит по перепаду 1,0 разрешающего импульса. Входы D0 и С1 при этом блокированы, и их состояние не играет роли.
Рисунок 5.34
В этом режиме на входах V2 и C2 производится преобразование последовательного кода в параллельный со сдвигом влево. В этом случае поток информации имеет обратное направление: от четвертого триггера к третьему, от третьего ко второму и т.д., для чего необходимо произвести внешние соединения выходов Q4, Q3, Q2 со входами D3, D2, D1 соответственно.
Информация в последовательном коде вводится в регистр через вход D4.
Сдвиг влево на один разряд происходит при каждом перепаде 1,0 тактовых импульсов, подаваемых на вход C2.
|
|
|
Состояния входов и выходов регистра К155ИР1 при работе в разных режимах приведены в таблице 5.9.
Во избежание сбоев смена состояний входа V2 должна происходить только при С1=С2=0. Однако изменения V2 от 1 до 0, когда С2=0, и от 0 к 1, когда С1=0, не вызовут изменений на выходах регистра.
Последовательным соединением n микросхем можно получить 4n-разрядный регистр с преобразованием параллельного кода в последовательный и наоборот.
Таблица 5.9 - Состояния микросхемы К155ИР1
| Состояние входов | Режим | ||
| D0 | С1 | C2 | |
| Х | Запись параллельным кодом, сдвиг влево | ||
| Х | Запись последовательным кодом, сдвиг вправо |
Примечание: Х – любое значение, 0 или 1.
В качестве примера рассмотрим еще одну микросхему сдвигающего регистра К155ИР13 и его таблицу состояний (рисунок 5.35).
Рисунок 5. 35
Микросхема К155ИР13 является универсальным восьмиразрядным реверсивным сдвигающим регистром и может работать в режимах последовательного ввода информации со сдвигом вправо или влево, параллельного ввода информации, хранения информации, сброса (установки нулей).
Микросхема имеет следующие входы:
· D1-D4 - для параллельного ввода информации,
· DR и DL – информационные входы для последовательного ввода информации при сдвиге соответственно вправо или влево,
· входы S1 и S0 – для выбора режима работы,
· R – вход сброса триггеров регистра в нулевое состояние
· С – вход синхронизации.
Сброс триггеров осуществляется при подаче логического «0» на выход R.
При S1=0 и S0=1 осуществляется последовательный ввод информации со входа DR в первый разряд регистра со сдвигом вправо.
При S1=1 и S0=0 осуществляется последовательный ввод информации с входа DL в восьмой разряд регистра со сдвигом влево.
При S1=S0=1 осуществляется параллельная запись информации со входов D1-D8 при воздействии положительного перепада на входе синхронизации С.
При S1=S0=0 осуществляется режим хранения информации.
Контрольные вопросы:
1. Дайте определение и назовите основные параметры и классификационные признаки регистров.
2. Чем отличается регистр от триггера, и какие типы регистров вам известны?
3. Чем отличаются параллельные и последовательные регистры по внутренней структуре и принципу работы?
|
|
|
4. С какой целью производят преобразования чисел из последовательной формы в параллельную и наоборот.
5. Какие режимы работы имеет регистр параллельно-последовательного действия? Используя схему рисунка 5.33 рассмотреть все режимы работы.
6. Какие операции может выполнять реверсивный регистр? На примере микросхемы К155ИР13 поясните режимы работы?
Счетчики
Студент должен
Знать:
· Параметры счётчиков;
· Классификацию счётчиков;
· Принцип работы счётчиков различных типов.
Уметь:
· Выбирать микросхему счётчика по справочнику исходя из заданных параметров и условий использования;
· Производить построение счётчиков с произвольным коэффициентом счёта.
· Выполнять каскадное включение микросхем счётчиков.
| Счётчиком называют функциональный узел, который осуществляет счёт поступивших на его вход импульсов, формирует результат счёта в заданном коде, при необходимости хранит его, а также производит деление частоты входного сигнала. |
Простейшим счётчиком, считающим до двух, является триггер Т – типа.
Счетчики работают по циклическому принципу. Максимальное число входных импульсов, после которого счетчик возвращается в исходное состояние, называется коэффициентом счета К сч, или модулем счета.
Если на вход счетчика подается серия импульсов, а выходной сигнал образуется только при появлении заданной кодовой комбинации (числа), то счетчик функционирует как делитель числа импульсов. Особенность делителя состоит в том, что он имеет один выход (обычно с последнего триггера), а промежуточные состояния счетчика не анализируются.
|
|
|
