Электронные лекции (1063883), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Схема и условное изображение регистра на D-триггерах

С хема N – разрядного регистра на D – триггерах. Запись осуществляется параллельным кодом при подаче сигнала «запись». Данные сразу же появляются на выходе.

ЛЕКЦИЯ №11

Применение регистров

1 . регистровая память

2. сдвиг данных

3. преобразование кодов

Алгоритм записи:

1. Сброс (RESET)

2. Данные выставляются на шину данных – DIN

3. На Wa устанавливается адрес регистра для записи

4. Подается стробирующий сигнал We

5. Данные записываются в выбранный регистр

Р егистровая память предназначена для быстрой записи и выдачи информации.

ЛЕКЦИЯ №11

Алгоритм считывания данных:

Считывание осуществляется с помощью мультиплексора.

1. Адрес регистра, с которого считывают данные, подается на вход Ra

2. Подается стробирующий сигнал Re

3. Мультиплексор передает 4-х разрядные данные с одного выбранного регистра на выход Dout

MS – мультиплексор управляющий чтением

We – сигнал управления записи

Re – сигнал управления чтением

Wa – адрес вводимых данных

Ra – адрес читаемых данных

RG - 4-х разрядные регистры памяти

Пример: К155РП1

Сдвиг данных с помощью регистров

ОДНОСТОРОННИЙ

(либо вправо, либо влево)

РЕВЕРСИВНЫЙ

(можно и вправо, и влево)

RG

RG

RG

ЛЕКЦИЯ №11

Сущность работы: поочередная запись то 0, то 1 – аналог ленты Мебиуса. Для реализации такого сдвига, сигналы с выхода счетчика перекрестно подаются на его входы. Используемый здесь код – парафазный.

ЛЕКЦИЯ №12

РЕВЕРСИВНЫЙ СДВИГ

RG-R – регистр младших разрядов

RG-L – регистр старших разрядов

D0..D3 – 4 разряд. данных для параллельной загрузки регистра

DC – выход регистра соединенный с регистром старшего разряда

- реверсивный сдвиг.

C C

S₀=1 Q₃=1 S₀=0

S ₁=1 S₁=1

D₀ 0 Q₀ 0 1 Q₀

D₁ 0 Q₁ 0 0 Q₁

D₂ 0 Q₂ 0 0 Q₂

D₃ 1 Q₃ 1 0 Q₃

DL 1

ЛЕКЦИЯ №12

SL – сдвиг влево; PL – параллельная загрузка; SR – сдвиг вправо

R 1; C 1;

С двиг влево: SL 1 DR i разряд Т

Обычно в реальных сдвиговых регистрах на входе ставят дешифратор с таблицей истинности (см. предыдущую страницу)

Пример: 561ИР9; 155ИР1; 155ИР13

ЛЕКЦИЯ №12

РЕГИСТРЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ КОДОВ

DL/SL – активный вход в обеих ситуациях, но выполняются разные операции.

Если =1, то происходит загрузка исходных данных; если =0, то по сигналу «С» регистр RG1 начинает сдвигать данные в сторону старших разрядов.

Таким образом, на выходе Q3 регистра RG1 будут последовательно появляться

значения Q3; Q2; Q1, которые, пройдя линию связи, через вход регистра RG2 в него вдвигаются и через 4 синхроимпульса «С» займут в нем положение, соответствующее разрядам Q0..Q3, таким образом, данная схема позволяет загружать данные в параллельном коде, преобразовывать в последовательный, и передавать по линиям связи старшим разрядам вперед.

« -» требует дополнительный провод для синхросигнала, в современных схемах передается все по «1» проводу.

ЛЕКЦИЯ №12

СЧЕТЧИКИ

Функциональные узлы предназначенные для подсчета количества входных импульсов и формирования кода этого количества (обычно двоичного).

Максимальное число возможных состояний счетчика называется модулем пересчета или емкостью счетчика.

Наиболее часто используются двоичные счетчики, реже двоично-десятичные. В частности с одинарным кодированием (закольцованная «1») или унарным (счетчик заполняют либо «0», либо «1»).

Счетчики:

• суммирующие;

- вычитающие;

- реверсивные.

Важным является организация переноса в счетчике:

с уммирование +1 11 00 CR=1

в ычитание -1 00 11 BR=1

По способу реализации переноса счетчики могут иметь схемы параллельного и последовательного переноса, а так же сквозной перенос.

ЛЕКЦИЯ №12

Таблица состояний Схема и временная диаграмма

трехразрядного счетчика счетчика с непосредственными

связями

Особенностью этого счетчика является зависимость времени задержки распространения сигнала от комбинации на выходе счетчика, в худшем случае это время равно сумме времен задержки распространения каждого триггера.

«+» самая простая схема реализации; хорошо реагирует на зауженный входной сигнал.

ЛЕКЦИЯ №12

Счетчики со сквозным переносом

«+» быстрее работает

«-» дополнительные схемы; при поступлении зауженного импульса может быть большая ошибка

ЛЕКЦИЯ №13

Счетчики с параллельным переносом

Мл. Р

Д

1 1 0

1

0 0 1

+

t_зр=t_зр TT0+t_зр&

опустим исходная система 110 (слева младший разряд). На выходе конъюнктора 4 будет «1», а на выходе конъюнктора 5 – «0». Подадим сигнал «+1». По его заднему фронту ТТ0 перебросится в противоположное состояние, Q0 перебросит ТТ1, конъюнктор 4 перебросится в «0» и перебросит в противоположное состояние ТТ2.

Из анализа работы схемы видно, что задержка формирования общего сигнала схемы будет складываться из задержки распространения сигнала ТТ0 и одного конъюнктора.

ЛЕКЦИЯ №13

«+» - задержка распространения будет одинаковой и минимальной, по сравнению с другими счетчиками.

«-» - дополнительные затраты на оборудование (количество входов от разряда к разряду увеличивается);

- высокая погрешность при подаче зауженного сигнала

Реверсивные счетчики

При суммировании более старший разряд переключается в противоположное состояние, когда младший разряд перебрасывается из «1» в «0», а при вычитании старший разряд перебрасывается в противоположное состояние если младший перебрасывается из «0» в «1» (см. таблицу состояний трехразрядного счетчика).

Перенос в более старший разряд осуществляется тогда, когда данный разряд в «1», а при вычитании – когда текущий в «0».

Вывод: для превращения суммирующего счетчика в вычитающий, нужно сигналы управления трактом переноса снимать с противоположных выходов триггера счетчика.

ЛЕКЦИЯ №13

1 0 DN=0 – вычитание 2 управляющих

1 0 UP=1 – сложение сигнала

0 1

ЛЕКЦИЯ №13

И сходное состояние 110. Выполняем операцию сложения. На UP подана «1» мультиплексоры 6 и 7 передают с прямых выходов ТТ0 и ТТ1 единицу на входы конъюнкторов 3,4,5. Пришедший выходной тактовый сигнал «Т» переключит в противоположное состояние ТТ0 (переключается всегда) и через конъюнкторы 3 и 4 переключит в противоположное состояние ТТ1 и ТТ2, таким образом на выходе счетчика получим

4 осуществляется операция сложения.

Вычитание:

В исходном состоянии 001. Подается сигнал DN=0, который через инвертор подключит инверсные выходы триггеров к трактам переноса. На управляющих входах конъюнкторов 3 и 4 будут «1». Подача сигнала «Т» приведет к переключению всех триггеров получаем на выходе 110.

Счетчики по произвольному основанию

Существует два принципа реализации:

1. использование схем гашения (сброса)

2. загрузка дополнительного кода от числа К до 2ⁿ

ЛЕКЦИЯ №13

Примеры применения счетчиков в медицинской аппаратуре

1. определение частоты медицинских сигналов (ЧСС)

2. для определения длительности физиологических процессов

Счетчики для определения ЧСС:

ЧСС – количество ударов сердца в единицу времени.

Используется 2 счетчика. 1 – задаем единицу времени; 2 – считаем сокращения

Существует два способа определения ЧСС:

а) определяют единицу времени, в течение которой измеряют количество ударов.

б ) считают период одного кардиоцикла

Характеристики

Список файлов лекций