Токхейм Р. - Основы цифровой электроники (1988)(ru) (775262), страница 34
Текст из файла (страница 34)
Используйте рис. 7.13. Во время действия импульса счетчик 14192 (рис. 7.22) находится в режиме (очистки, прямого счета„ загрузки). Какое двоичное число вы увидите на выходном индикаторе после каждо~о из 8 входных импульсов, показанных на рис. 7.22? элеменз И вЂ” НЕ в счетчике 7493? 13. Используйте рис. 7.14 глАВА 7 +ее Двоичный вьход Н.одн 1 0 1 1 1 1 д с Ь о а о о о о о о Рнс. 7.22. Задача о нослелонательнестн нмнульсоа на нхоле ннте~ ралынн.о счетчика.
фровых логических схем. 17. Назовите 5 контрольно-измерительных приборов, исполь- зуемых при проверке и ремонте последова- тельностных ни- Ответы к заданиям для самопроверки 1. 2 2. 4 3. Переключения 4. Импульс ьн 00 » Ь: О1 » с:1О » 0:11 » е:00 » 1'. 01 5. Асинхронного; декадным 6. Асинхронного; 5 7. Импульс ьп 111, затем очистка к 000 перед импульсом Ь » Ь:ОО! » е: 010 » т): 011 » е:100 » 1' 000 8. Синхронным 9. Параллельно 10. Переключения ! 1.
Всех триггеров 12. Переключения 13. Срезом !4. Только триггера Т1 15. Импульс ьн 00 » Ь:11 » сч!О » г): 01 » е:00 » ) !1 16. Вычитающего 17. ВЫСОКИЙ; переключения 18. НИЗКИЙ; хранения 19. !000 Гц 20. 2 21. 0000 (сброс) 22. 4; накапливающим 23. Декадный; синхронный 24. 5 25.
ВЫСОКИЙ 26. Точка В: 200 Гц » С: 100 Гц » Вп 50 Гц 27. 8 28. Последовательностными 29. Логический монитор 30. Одиночного импульса 31. ВЫСОКИЙ 32. Очистки 33. Предварительной установки счетчика (асинхронного); ВЫСОКИЙ 34. 7; плавающий потенциал Глава 8 Р~гис~ры сдВи~ й Работу регистра сдвига 1сдвигового регистра) можно наблюдать в некоторых микрокалькуляторах"„где при наборе каждой новой цифры на клавиатуре числа па индикаторе сдвигаются влево. Например, для набора числа 268 нужно сделать следующее. Сначала нажимается и отпускается клавиша с цифрой 2. Цифра 2 появляется в крайней правой позиции на индикаторе. Затем нажимается и отпускаешься клавипга с цифрой 6.
В результате инфра 2 на индикаторе сдвигается на одну позицию влево, а на се месте в крайнем правом положении появляется цифра 6; на индикаторе высвечивается число 26. И наконец, после нажатия и отлускания клавиши с цифрой 8 на индикаторе появляется число 268. Данный пример иллюстрирует две важные характеристики уегистра сдвига: 1) регистр сдвиеа устройство обладающее времейХюй йпмлпйью,'"блайодаря чему числа ,остаются на индикаторе,даже прй"от~ускании клавйшн' на клавиатуре н'«Д др.а'. ° гу р е ' а '., ' "...' "Ы".юр'",'а-мяч зицию влево каждыи раз, когда йаоирается новая цифра."Такие своиства делают регистр сдан|а исключительно йолезным устройством, широко ись, пользуемым во многих цифровых системах. В настоящей главе обсуждают!', .
ся схемы некоторых регистров сдвига и принципы их работы. Регистр сдвига можно получить, соединяя друг с другом несколько триггеров. В гл. 6 и 7 отмечалось, что триггеры обладают нпамятью». Эта характеристика как раз и используется в регистрах сдвига. Вместо того чтобы собирать регистры сдвига из отдельных логических элементов или триггеров, можно приобрести эти устройства в виде монолитных ИС.
Регистры сдвига часто используются для временного хранения данных. На рис. 8.1 иллюстрируется типичный пример такого применения в цифровой системе. (С приведенной на рис. 8.1 структурной схемой мы уже встречались раньше, см. рис. 2.6.) Можно считать, что данная цифровая система представляет собой калькулятор. Обратите внима- " Например, в популярном отечественном микрокалькуляторе «Элек- троника» МК-5!.-Лрии. перев. глава в ной буферной памяти между шифратором и процессором, .':"- а также между процессором и дешифратором. Их можно:'',.
использовать и в других местах цифровой системы. 8Л. Последовательные регистры сдвига Схема одного из наиболее типичных регистров сдвига по- '.'г казана на рис. 8.2. Этот регистр реализован на четырех !У-триггерах. Такой регистр называется 4-!уазрлднвем регистром сдвига, поскольку он позволяет хранить 4 двоичных разряда данных: А, В, С, О. С помощью табл. 8.1 и рис. 8.2 проследим за работой этого устройства. Сначала очно~им регистр (установим уровни логического 0 на его выходах А, В, С, 0). Для этого нужно подать логический 0 на вход очистки С(,К. Полученному состоянию регистра сдвига соответствует строка '::, 1 табл. 8.1. До прихода тактового импульса выходы регистра остаются в состоянии 0000".
Подадим первый импульс на синхронизируюший вход С!.К; индикатор покажет число ,1000 (строка 3 табл. 8.1), поскольку на тактовом импульсе , логическая 1 с информационного входа триггера ТА переносится на его выход (2. Теперь при наличии логической 1 на информационном входе регистра эта единица с каждым тактовым испульсом вводится в разряд А, а введенные ранее единицы сдвигаются на одну позицию (разряд) вправо (тактовые импульсы 2 и 3; табл. 8.!).
Точно так же при подаче на информационный вход логического 0 этот нуль при каждом тактовом импульсе вводится в разряд А, Выходы Данные Такгоам Г1 имлуль Ониська Рис. В.2. 4-разрядный последовательный регистр сдвига на Гз-триггерах. а введенные ранее единицы и нули сдвигаются вправо (тактовые импульсы 4 — 8, см.
табл. 8.1). Перед приходом тактового импульса 9 на информационном входе устанавливается 1, а перед приходом импульса 10 этот вход возвращается к О. В результате во время действия тактовых импульсов 9 — 13 введенная в регистр (на импульсе 9) единица будет смещаться на индикаторе вправо. Строка 15 табл. 8.1 по- " Независимо от состояний информационного входа П и входа очистки регистра (ср. строки ! и 2 табл. 3.11.— Прим, иерее. РЕГИСТРЫ СДВИГА Таблнна бл. Работа 4-Развя»г>ого В«~истра сдан~а казывает, что на импульсе 13 эта единица покидает крайний правый разряд регистра сдвига и теряется.
Напомним, что Р-триггер называют также гприггером с задержкой. Он просто передает информационный сигнал! с входа 0 на выход Д с задержкой на один такт. Устройство, схема которого приведена на рис. 8.2, называется последова>дельным'>, рейистрод1,сдеига. Термин «последовательйь(й» отражает тот факт, что в этот регистр данные вводятся поразрядно. Например, чтобы ввести в регистр двоичную комбинацию О! 11, нужно пройти всю последовательность состояний от строки 1 до строки 6 в табл. 8.1.
Последовательная загрузка 4-битовой комбинации 0111 в последовательный регистр сдвига осуществляется за 5 тактов (строку 2 можно исключить). Как видно из табл. 8.1 (строки 10 — 14), за 5 тактов осуществляется и загрузка комбинации 0001. Послед«нательный регат>Р сленга Последовательная за- гаузиа " Точнее, оио называется «последоваз.ельио загружаемым» !зеты! !оаа). В отечественной научно-технической литературе используется термин, приведенный в зсясге.— Прил. персе. ГЛАВА В Другой способ загрузки регистра — параллельная (или '.:! расширенная) загрузка, при которой все информационные ",.:-' биты (разряды) вводятся в регистр одновременно «по команде» одного тактового импульса. Примером параллель-,:' ного регистра является рассмотренный в гл.
6 4-разрядный фиксатор 7475. Все 4 бита двоичной комбинации загружаются в этот фиксатор при наличии ВЫСОКОГО уровня ' „'. на разрешающем входе (аналогичном синхронизирующему;.с входу). Регистр сдвига на рис. 8.2 можно трансформировать в 5-разрядный, добавив в схему еще один гу-триггер.
Регистры сдвига обычно бывают 4-, 5- или 8-разрядными. В них можно использова~ь не только П-триггеры, но и триггеры другого типа (например„уК-триггеры или тактируемые КБ-триггеры). Параллельааа за- грузва Расолгргавав загрузка Выполняя следующие задания, проверьте, хорошо ли вы усвоили из.зозгсенггый материал. 1.
На рис. 8.3 приведена схема (параллельного, последовательного) регистра сдвига вправо. 2. Каким будет содержимое регистра на рис. 8.3 после каждого из 6 тактовых импульсов (А — крайний левый разряд, С-крайний правый разряд)? Вмзлдь~ Тлк ммо Рве. В.З. Задача о воследовазельаоств вмвульсов ва входах регвстра сдвюзь 3. На каком тактовом импульсе в последовательный регистр сдвига на рис. 8.3 загружается (3-разрядная двоичная комбинация, один бит информации)? 8.2. Параллельные регистры сдвига Последовательный регистр сдвига, с работой которого мы познакомились в предыдущем разделе, обладает двумя недостатками: он позволяет вводить только по одному биту 195 РеГистРы сдаиГА Вы иоды в Денные Вводы 0 Тмитсеый Очистка Данные Параллельном еаглувка Вмоды Тактовые импульсы Очистка Рис. 8.4.
4-разрядный параллельный кольекмой репктр слиигм. л-структурнав схема; 6 — логическав схема. информации на каждом тактовом импульсе и, кроме того, каждый раз при сдвиге информации в регистре вправо теряется крайний правый информационный бит. На рис. 8.4,а показана система, которая позволяет осуществлять одновременную параллельную загрузку 4 бит информации. Входы А, В, С, В в этом устройстве являются информационнымн входами. Эту систему можно снабдить еще одной полезной характеристикой — возможностью кольцевого перемещения информации„когда данные с выхода устройства возвращаются на его вход и не теряются. Схема 4-разрядного параллельноготу кольцевого регистра сдвига показана на рис.
8.4,б. В этом регистре сдвига используются четыре Ж-триггера. Обратите внимание на цепь обратной связи с выходов Д и Д триггера Т0 на входы Колывыее аероиеоннме иифориаими Параллельный кельнской регистр слеига " Точнее — «параллельно загружаемого» регистра (см. примечание на стр. 1ЧЗ1 — Прим. перев. таблица 8.2. Работа 4-разреднгмо параллельного кольцевого ретгктра сдвига Выходы Пераллепънаи Ок ТС ТО Номер твктоеого импульса Номер строки нотка загрузка данных 1 1 1 1 О 1 1 О 1 1 О О 1 1 1 О 1 1 1 1 1 1 1 1 ! 1 1 ! 1 1 1 1 О 1 1 1 1 О О О О 1 1 1 1 1 1 1 1 !г О 1 1 1 1 !з 1 1 !4 !О 1 1 1 1 15 Табл. 8.2 поможет вам понять принцип работы параллельного регистра сдвига. При включении питания на выходах регистра может установиться любая двоичная комбина- .у и К триггера ТА. Благодаря этой цепи обратной связи '!; введенная в регистр информация, которая обычно теряется ':,„' на выходе три!Тера Т0, будет циркулировать по регистру сдвига.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
