Тема Параллельный, последовательный и универсальный регистры

Цель работы: Ознакомиться с принципом действия параллельного, последовательного и универсального регистров.

Вопросник

1) Какие виды регистров вы знаете?

2) Перечислите основные параметры регистров.

3) Перечислите назначения выводов микросхемы К155ИР1.

4) Нарисуйте схему восьмиразрядного регистра, составленную из регистров, которые применяются в данной работе.

5) Как можно использовать сдвигающий регистр в качестве распределителя импульсов?

Задание:

1) На стенде УМ -31 собрать регистры

2) Установить перемычку, замыкающую штырьки X1 и X2. Переключатели SA1, SA3 и SA5 должны находиться в нижнем положении, соответствующем логическому нулю («0»). SB1 в нажатом состоянии - «0», в отжатом - «1». Если HL1, HL2 светятся, то это соответствует логической «1», если не светятся - логическому «0».

3) Составить диаграмму состояний для всех регистров

Методические рекомендации по выполнению заданий

Для выполнения работы необходимо собрать схему универсального регистра. Данный регистр может выполнять все описанные выше функции в зависимости от состояния разрешающих сигналов Р₁ и Р₂.

Для формирования кода входного числа X = х₁х₂х₃x₄ и разрешающих сигналов Р₁-Р₄ используют тумблерные регистры стенда (ТР1 - ТР7). Сигналы сдвига в записи информации формируются генератором одиночных импульсов (ГОИ) (положительной полярности), вход которого синхронизируется серией СИ1. В качестве недостающих элементов 2И-НЕ можно применять элементы ЗИ-НЕ и 4И-НЕ, объединяя их входы. Для индикации состояния регистра (Т1-Т4) используются индикаторные лампы стенда (горящая лампа - "1", потухшая - "0").

При показанном на рисунке подключении тумблерных регистров на гнезде "+" формируется уровень "1", а на гнезде "0" - уровень "0" при переключении тумблерного регистра в верхнее положение.

1. Запись слова Х= х_хх₂х₃x₄ в регистр параллельным кодом, считывание слова из регистра в прямом и обратном кодах:

а) записать входное слово Хi в регистр параллельным кодом. Для этого на тумблерных регистрах ТР3-ТР6 набрать входное слово, с помощью ТР7 сформировать сигналы Р₂ = 1, Р, =0 и при подаче одного ТИ (нажатием ГОИ кнопки ПУСК слово X_i запишется в регистр Т1-Т4

б) считать слово из регистра в прямом коде. Для этого с помощью ТР1 сформировать сигналы Р₃ =1,Р₄= 0. На индикаторных лампах Л1-Л4 отобразится содержимое регистра;

в) результаты занести в табл. 2:

Таблица 2

г) считать слово из регистра в обратном коде. Для этого с помощью ТР1 сформировать сигналы Р₃ = 0, Р₄ = 1;

д) результаты занести в табл. 1.5.1.

Действия по п.1а - 1д проделать для всех слов (X₁-Х₄).

2. Запись слова X₁ в регистр последовательным кодом, преобразование последовательного кода в параллельный:

а) установить регистр в "0", для чего проделать п. 1а при X = 0000.

Сформировать сигналы Р₃ = 1, Ра = 0;

б) записать входное слово X₁ в регистр последовательным кодом. Для этого с помощью ТР7 сформировать сигналы Р₁= 1,Р₂ =0.

С помощью ТР2 зафиксировать значение х₄ слова X₁ и подать один ТИ (нажать на кнопку ПУСК ГИ). Разряд х₄ слова X₁ запишется в Т1. Затем таким же образом записать х₃, х₂, x₁ слова X_i. После четырех ТИ слово X_i окажется записанным в Т1—Т4. После каждого ТИ фиксировать состояние регистра в табл. 2 в прямом коде. Проделать п. 2а и 2б для всех входных слов Х₁ – X₄.

Таблица 3

3. Преобразование параллельного кода в последовательный:

а) записать в регистр входное слово X_i параллельным кодом. Для этого выполнить п. 1а:

б) сформировать сигналы Р₃ = 1, Р₄=0. Установить значение входного слова X =0000. Значение выходного слова Y считывать на выходе Т4(Л4). После записи информации Л4 отобразит значение x₄ при подаче первого ТИ (ТИ1) произойдет сдвиг информации в регистре на один разряд вправо и Л4 отобразит значение х₃, после подачи ТИ2 на Л4 отобразит значение х₂, после подачи ТИЗ на Л4 отобразится –х₁. Таким образом, произойдет преобразование параллельного кода в последовательный. После каждого ТИ фиксировать состояние y₄ в табл.4. Проделать п. За, 3б для всех входных слов Х_х - Х₄.

Таблица 4

Литература основная: [3-6]; дополнительная [8].

Цель работы: Изучить принцип действия суммирующих и реверсивных счетчиков.

Вопросник

1) Что такое цифровой счетчик?

2) Что такое двоичный код? Привести пример записи числа в двоичном коде.

3) Перечислить основные параметры счетчика.

4) Какой счетчик называется суммирующим, вычитающим, реверсивным, асинхронным, синхронным?

5) Начертить временные диаграммы на входе и выходах счетчика, которые вы ожидаете получить при его работе с коэффициентом пересчета, заданным преподавателем.

Задание:

1. Изучение схем счетчиков на D-триггерах.

2. Изучение схем счетчиков на JK-триггерах.

3. Изучение пересчетных схем при естественном порядке счета.

4. Изучение пересчетных схем на основе счетчиков с Кcч= 2n + 1.

Методические рекомендации по выполнению заданий

1) По указанию преподавателя собрать одну из схем счетчиков на D и JK-триггерах, соединяя триггеры с помощью соединительных шнуров в соответствии со схемами.