Министерство народного образования и науки

Колледж иностранных языков и международного бизнеса

Университет иностранных языков и международного бизнеса

По курсу: Элементы и приборы вычислительной техники

Тема: Синтез логических схем для хранения и переработки информации.

Выполнил: Сергеев Александр Владимирович

Гр. 989

Проверил:

Кишинёв 2000

1. Синтез реверсивного десятиразрядного регистра сдвига на одну позицию. Использовать триггеры типа D. При сдвиге вправо в крайний разряд загружать единицу.

2. Синтез асинхронного двоичного счётчика, выполняющего прямой счёт, с модулем счёта равным 26, используя триггеры типа D.

3. Синтез синхронного двоичного счётчика, выполняющего обратный счёт, с модулем счёта равным 14, используя триггеры типа JK и логику И-НЕ.

4. Синтез последовательного восьмиразрядного сумматора.

Задача№1.............................................................................................2

Задача№2.............................................................................................5

Задача№3.............................................................................................6

Задача№4.............................................................................................8

Задача№1

Синтез реверсивного регистра сдвига.

Регистр на 10 разрядов. Использовать триггеры типа D.

Решение

Регистры представляют собой узлы цифровых систем, предназначенные для записи и хранения двоичных кодов. Например: Если необходимо сложить два числа А и В, то необходима их предварительная запись в два регистра.

А В

Clk Рг. А Clk Рг. В

Т. к. Схема регистра должна хранить двоичные цифры, а триггер предназначен для записи и хранения 0 или 1, то схема регистра должна содержать столько триггеров, сколько двоичных цифр необходимо хранить. Обычно регистры строят, используя триггеры типа D.

Q

D T

Clk C Q

В качестве примера представим структуру регистра, предназначенного для записи и хранения 4-ёх разрядных двоичных чисел.

A3 Q3 A2 Q2 A1 Q1 A0 Q0

D T D T D T D T

C lk C C C C

Q3 Q2 Q1 Q0

В представленной схеме выходы Q3, Q2, Q1, Q0 являются прямыми выходами регистра, в то время как необязательные выходы Q3, Q2, Q1, Q0 являются инверсными выходами регистра.

Очень часто в цифровых системах используется операция сдвига. Имеем 01100111, тогда сдвиг влево выглядит:

0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1

Влево Вправо

1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1

Для реализаций операций сдвига влево/вправо могут использоваться либо мультиплексоры, либо регистры. Регистр, способный сдвигать данные в обоих направлениях, называется реверсивным сдвигающим регистром (РСР).

Синтез РСР.

Выполним синтез РСР на триггерах типа D.

1. Составим таблицу, в которой отразим текущее и следующее состояние каждого из триггеров регистра. При этом будем полагать, что регистр 3-ёх разрядный. Так как регистр должен сдвигать либо влево, либо вправо, то в этой таблице следует в отдельном столбце записывать значение специального управляющего сигнала SL/R. Кроме того, таблица будет содержать значения, которые нужно подавать на входы D каждого из триггеров при переходе от текущего состояния в следующее состояние.

1. Заполним диаграмму Вейча-Карно с тем, чтобы получить логические выражения для D₂ , D₁ , D₀ .

D₂ = SL/R* Q₁ D₁ = SL/R* Q₀ SL/R* Q₂ D₀ = SL/R* Q₁

1. По полученным логическим выражениям синтезируем схему регистра.