Й.Янсен Курс цифровой электроники. Том 2. Проектирование устройств на цифровых ИС (1987) (1092082), страница 52
Текст из файла (страница 52)
И здесь сдвиг происходит на спадающем фронте тактового импульса. Для сдвига вправо триггер А при уровне сигнала Н на последовательном входе принимает значение 1, и соответственно, когда уровень сигнала на последовательном входе становится низким, принимает значение О. Для сдвига влево последовательным входом служит вход д. 6.16. 8-разрядный универсальный сдвиговый регистр с трехстабильными выходами Восьмиразрядный универсальный (с последовательным и параллельным вводом и выводом) сдвиговый регистр с трех- стабильными выходами выпускается в виде микросхемы ТТЛ в корпусе с двухрядными выводамп; его обозначение 74!.5299.
Фрагмент этого регистра показан на рис. 5.19,а. Триггеры соединены между собой селектором на элементах И-ИЛИ, который одновременно управляет параллельным вводом данных в триггеры. Для выбора используются два сигнала, 50 и 51, позволяющие осуществлять селекцию 1 из 4. На схеме можно различить 4 отдельные функциональные части: схему выбора данных (в верху рисунка), устройство памяти на триггерах (в середине) и буферный элемент согласования с трехстабильными выходами (внизу).
Используемые здесь триггеры — это триггере, синхронизуемые фронтом. Четыре селектора, приходящиеся на каждый триггер (обозначаемые номерами от 0 до 3), позволяют под управлением сигналов с входов выбора режима 50 и 51 (на схеме вверху) получать различные варианты соединений; эти сигналы подаются на селектирующие элементы, которые дают разрешение только одному элементу И из группы выбираемых. Допустим для примера, что сигналы 50 и 51 па входах имеют низкий уровень (Е), тогда сигналы 50 и 51 получат уровень Н, а это означает, что элементу И (он обозначен цифрой 3) разрешается передача информации дальше.
Третьи входы элементов И соединяются с выходами Я триггеров. Если на управляющие входы триггеров подать тактовый импульс, то триггеры будут продолжать удерживать введенную в них информацию. Этот процесс, как уже говорилось, называется рециркуляцией. В режиме, когда 50=Н, а 51 =1., уровень Н получают только два элемента И (они обозначены цифрой 0).
На этих элементах активными являются сигналы 50 и 51. Третий вход окажется последовательным входом сдвига вправо. Для триг- Регистры З41 гера А вводимой будет информация, поступающая извне, а для триггера  — информация, поступающая с выхода триггера А (выход Яе). Если теперь подать тактовый импульс, то триггер В примет информацию с триггера А, а триггер А загрузится информацией (О или 1), которая поступит извне через последовательный вход 5Н (на схеме слева). С последовательного выхода Яее можно получить бнт (В), сдвинутый вправо. Таким образом, в результате описанного процесса информация в регистре будет сдвинута на один разряд вправо, а триггер А загрузится информацией, поступившей извне.
Если с помощью сигналов 50=Ь, 51= Н выбрать элементы под номером 1, то информация будет сдвинута влево. Теперь уже триггер В примет информацию извне с входа 57. (на схеме справа), а триггер А примет информацию с триггера В. Если, наконец, выбрать элементы, обозначенные цифрой 2, то тогда параллельные входы регистра (обозначенные а и 6) соединятся с входами В триггеров, благодаря чему регистр по команде тактового импульса будет загружаться параллельно. Элементы согласования с трехстабильными выходами при этом должны находиться в неопределенном состоянии, в результате выходы Я триггеров оказываются заблокированными. Выводы а/Яе и ЬЯа (на схеме внизу) двунаправленные, т. е.
через них параллельная информация может и вводиться и выводиться. Если трехстабильные выходы перевести в рабочее положение, то на указанные выводы поступит информация с выходов Щ и Яе, которую по желанию можно использовать для дальнейшей обработки. При вводе информации элементы согласования с трехстабильными выходами переводятся в неопределенное положение. Линии данных можно использовать для подачи информации на регистр через входной селектор. Все сказанное здесь о работе регистров сдвига можно проиллюстрировать с помощью функциональной таблицы. Такая таблица для микросхемы 741.5299 приведена на рис. 5.19,6. Режимы очистки и удержания, по-видимому, подробных пояснений не требуют. В первом режиме триггеры очищаются, в режиме удержания информация регистра не изменяется (рециркуляция).
При сдвиге вправо триггер А принимает информацию с последовательного входа 5)х, при сдвиге влево с этого же входа информацию принимает триггер В. При параллельной загрузке триггеры принимают информацию с параллельных входов а — )ь Описанный регистр обычно используется как накопитель данных в микропроцессорах. Сдвиги вправо или влево совершаются соответственно по командам го(а1е г19Ы и го(а1е 1еВ.
Параллельная загрузка регистра совершается по специальным командам (МОЪ'Е), по которым вводимая информация подается Глава в от внутренней шины данных микропроцессора. При воспроизведении положение трехстабильных выходов неопределенное. Описанные универсальные регистры можно применять для обработки (записи и хранения) информации со значительно большим числом разрядов.
Это достигается путем каскадного соединения нескольких таких регистров. Тогда для сдвига влево последовательные входы данного разряда соединяются с выходами Ялв следующего разряда, а для сдвига вправо те же входы соединяются с выходами /,/ив предыдущего разряда.
> /Ф еежлб. и/ие еееми еб/дО/ви ееа/ееейиеби/ей Елей /и/ ///и/ Га/Еив аеейе/ /Гб/йер Ги и// Мефуеие /еебРщи/ Уе// .ахеи обета 4ъ/ М/б/ Р// а/й„ ///) ф ф оо ьь о е,~ ,ьь г~ с~~к Ь ф ~ц Ъа ~~ь кВМЬ ьь юф ъьь фьь 1~ь ъ ь4 1~оо '~~'ь ь Косо ~ ф С~,о ос О к о о к и аэ о Оъ с| к Ш к 2 к' 3 а а о к е о ~ О3 о о о ак о « о Ю ах Хо к О ~- С ы Ю й 1 аа е" сь -,к ко к о о а" к к Я Ю 34$ Глава а 5.17. Группы регистров в корпусе с двухрядными выводами До сих пор мы рассматривали простые регистры для записи небольшого (от 1 до 8) числа бит, которые допускают и последовательный, и параллельный ввод информации и по команде тактовых импульсов могут сдвигать информацию влево или вправо.
Если емкость памяти ЗУ должна быть увеличена, то несколько регистров описанного типа соединяются последовательно или параллельно в группы, доступ к которым для записи и считывания обеспечивается с помощью селекторов. В семействе микросхем ТТЛ имеется микросхема 7415570, содержащая четыре таких регистра с необходимыми селекторами. Фрагмент схемы группового универсального регистра 4Х4 показан на рис.
5.20,а. В регистре использованы Р-триггеры, которые принимают информацию на нарастающих фронтах импульсов разрешения. Рассматривая на рис. 5.20,а схему селектора в регистре (слева внизу), можно увидеть, что ряд 1 (по вертикали) выбирается в случае, когда сигналы на входах 97в н ЯУл имеют уровень Ь и одновременно уровень 7. имеет сигнал на входе разрешения записи 6м. Затем сигнал уровня О получают выходы элементов П и )ч2, вследствие чего селектнруется ряд О. Остальные ряды не селектируются, потому что уровень сигнала на одном из входов элементов И (обозначен буквой 6) в цепях триггеров низкий.
При других двоичных комбинациях на селектирующих входах 97в и ((Ул будут селектироваться другие ряды, что также видно из функциональной таблицы (рис. 5.20,б). Для вывода информации используется селектор, изображенный на рис. 5.20,а в правой части схемы. Четыре элемента И-ИЛИ-НЕ под управлением сигналов )сл и Яв выбирают один из четырех рядов, а выход получает разрешение, когда уровень сигнала 6а становится низким. Соотношение между двоичной информацией, подаваемой на селектнрующие входы Ял и 1(в, и информацией, получаемой после селекции ряда, можно установить по функциональной таблице для режима считывания (рис. 5.20,а). До тех пор пока на входе разрешения 6„сигнал имеет уровень 1., информация данного файла регистров будет передаваться на вход.
Как только уровень сигнала на разреи1ающем входе становится высоким, сигнал на выходах считывания будет неопределенным. 5.18. Регистры с адресуемыми триггерами 7455259 Регистр ТТЛ с адресуемыми триггерами представлен микросхемой ЯМ74259 (7415259). Его выводы, функциональная таблица и таблица кодирования адресов приведены на рис. 5.21. На ооягаяьнь ге яриегеры ВГу и рнг .хняияиу Нятеу Выбор оаписи Выбор сгипгьгбания Фуллциональная таблица блапись7 ее=й аэнауаеяг, уто на Вьгходеподторяются сигнальг'Входа Ю В -уродень на Выходе 47 до нонипуляции донногпи 77-неопределенное состояние В-неопределеннае состояние ИЯУу- пербый бигп слобо О Рис. 5.20. Фрагмент 4Х4-регистрового файла 741с670 л — схема; б — фунициональнал таблица для режима записи; а — функциональная таб.
лица для режима воспроизведения. Показано состояние с~емы при воспроизведен н двух «адовых слов по 4 бит, всего же в минросхеме 74ьабто записано 4 слова по 4 бит. Глава 5 Наследи Рагре- Вбод ьбг<5В) бшстна шение дании Фру Вб й~Х~Ф я и а, ыо ас аг од, Веяла Ядресобание Вихао'и тригггроб Тобшуо Набора асбннционаяьная табеииа фуннуии (Ядресуений лриггер ~ Налолитель )б-линейльсйденул силлсиш~ ) Отис тно Н(7хб ят- бродень но Входе донньсх ( а или (7 пс, - бродень на диходе й, (с-б,,',,1 оосле диборад до нанилуляаисс ьтгнньсии б Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
