Токхейм Р. - Основы цифровой электроники (1988)(ru) (775262), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Сигналом очистки регистра (установки его выходов в состояние 0000) является уровень логического 0 на входе С1Я. Входы параллельной загрузки данных А, В, С и 0 связаны со входами предварительной установки триггеров ".': (РВ), что позволяет устанавливать уровень логической 1 на любом выходе (А, В, С, О). Если на один из этих входов даже кратковременно подать логический О, то на соответствующем выходе будет установлена логическая !.
Подача тактовых импульсов на входы СЕК всех зК-триггеров приводит к сдвигу информации в регистре вправо. Из триггера Т0 данные передаются в триггер ТА !кольцевое перемещение информации). РВГИСТРЬ1 СДВИГА ция, такая, например, как в строке 1 табл. 8.2. Подача логического 0 на входы С.(.К триггеров инициирует очистку регистра (строка 2). Далее (строка 3) осуществляется загрузка в регистр двоичной комбинации 0100. Последовательные ~актовые импульсы вызывают сдвиг введенной информации вправо (строки 4 — 8). Обратите внимание на строки 5 и 6: единица из крайнего правого триггера Т!З переносится в крайний левый трипер ТА.
В данном случае можно говорить о кольцевом перемещении единицы в регистре. Далее (строка 9) вновь инициируется очистка регистра с помощью входа Сйч. Загружается новая двоичная комбинация 0110 (строка 10). Подача 5 тактовых импульсов (строки 11 — 15) приводит к кольцевому сдвигу информации на 5 позиций вправо. Обратите внимание, что для возвращения данных в исходное состояние требуется 4 тактовых импульса.
Если в регистре сдвига на рис. 8.4,б разорвать петлю обратной связи, то мы получим обычный параллельный регистр сдвига: возможность кольцевого перемещения информации будет исключена. Выполняя следующие задания, проверьпте, хорошо ли вы усвоили изложенный материал. 4. На рис. 8.5 показана схема .. (последовательного, параллельного) кольцевого ре1 истра сдвига вправо. 5. Назовите режим работы регистра сдвига, показанного на рис. 8.5, во время действия каждого из 8 тактовых импульсов.
При ответе используйте термины: «очистка», «параллельная загрузка», «сдвиг вправо». Выходи: 1 С 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ВхОды Такт иип д 1 е В с Ь о 'ть 1 1 1 ~ 1 1 С Рис. 6.5. Задача о воследовательиести импульсов ва алодал регистра сдвига. 198 ГЛАВА Х 8.3. Универсальный регистр сдвига Просматривая справочники по цифровым микросхемам, вы обнаружите, чзо промышленность выпускает много различных регистров сдвига в виде однокорпусных ИС.
В этом разделе мы рассмотрим одну из таких ИС, а именно микросхему 74194 — 4-разрядный двунаправленный универсальный регистр сдвига. Микросхема 74194 — многоцелевой регистр сдвига, обладающий различными (в том числе рассмотренными выше) характеристиками, способный сдвигать информацию и вправо„и влево.
Допускается как последовательная, тах и параллельная загрузка данных. Путем каскадного соединения нескольких микросхем 74194 можно получать 8-разрядные регистры сдвига или регистры с еше большим числом разрядов. И наконец, этот регистр можно приспособить для кольцевого переме!пения информации. Схемы и таблицы для регистра сдвига 74194, предоставленные фирмой 818пе((св, приведены на рис. 8.6.
Прочитайте приводимое ниже описание регистра сдвига 74194, для того чтобы ясно представить себе возможности этого устройства. Мвкреехема 74194— 4-разряяямй двував- рввлевяыя увввер- свльямя репитр сдввга Олигинне Этот двунаправленный регис~р слвига объединяет в себе все возможные характеристики регистров сдвига, которые могу~ понадобиться разработчику нифровых систем.
Сложность схемы — 45 эквивалентных вентилей. Регистр имеет параллельные входы, параллельные выходы, последовательные входы сдвига вправо и влево, входы задания режима (управляюгпне входы) и пель прямой очистки регис~ра. Возможны 4 режима работы данного регистра: а) Параллельная (расширенная) загрузка. б) Сдвиг вправо (в направлении от ()„к Ов1 в) Сдан~ влево (в направлении от (7о к Ол). г) Блокировка.
Синхронная параллельная загрузка осуществляется путем подачи 4 разрядов данных на параллельные входы и установки си~нала ВЪ(СОКОГО уровня на обоих управляющих вхолах 50 и 5!. Данные загружаются в соответствующие триггеры н появляются на выходах после прохождения фронта так~оно~о импульса. Во время загрузки последовательное перемещение данных запрезпено. ~~вир.
ввпщйд.осуществляется синхронно с прохождением фронта тактового импульса при установке на входе 50 сигнала ВЫСОКОГО, а на входе 5! сигнала НИЗКОГО уровней. В этом режиме данные в последовательной форме поступают на вход сдвига вправо. При установке на управляющем входе 50 си~нала НИЗКОГО, а на входе 51 си~нала ВЫСОКОГО уровней данные синхронно сдвигаются влево, а новые данные поступают на последовательный вход сдвйга влево.
Режим блокировки реализуется при полаче на оба управляющих входа си~нала НИЗКОГО уровня. Режим работы микросхемы $54194ДЧ74194 следует изменять только при ВЫСОКОМ уровне тактового импульса. Схема регистра 74194 показана на рис. 8.6,а. Поскольку 6. Определите содержимое регистра на рис. 8.5 сразу же после прохождения каждого из 8 тактовых импульсов:::;. (А — крайний левый разряд, С-крайний правый разряд).;::: РЕГИСТРЫ СДВИГА ПЮ Васа ЭН Р Ок схю га В ЭВО юс Улраалнлщ в ° Ох Г «СВ Вэ.аэлн ( ра лис( и т»осела Н УВС О«н о ° л нл ю в ОЭ (СВВ Ю ГН 0) пюрюл .» в и с гс л ° р ор тэ Оав б! та О В млу с» йчнвнммэ дРро— ВРЛ» ря а с— ор сл слю г в» рн и э зару м врэн ам О О с ° Рнс.
8.6. 4-раэридный унинерсильньй регистр сдвиги (мнироснемн 74194). а-структурнав схема, б — схема расположения выаопоа; ю — саблина истиниосги; г "временные диаграммы сигналов (приведены типичные последовательности очистки, сдвига и загрузки). Уг мм»с облтгВЮВссггггю; Н- ВЫСОКИЙ уровень (ссмгаоюмрпое состоя»пан (..НИЗКИЙ уровень (ммппмарвсе сог:тоюмер -,побое мжгоянне (гггобо(г вхоллой сппмя, вкл.очак ререхолыК Н аерехов от НИЗКО('О уровня к ВЫСОКОМУ, с. К с, и .
УрогггВВЮ сгаплоаариых вхоюгггых спгиалов иа входах Л, В, С к В соогмт- ияо хогг. хггос В'гпо. «Воглстстлегпгсг гром'и яял 0бз (сг, ягг .Юо усгзиовки укузаггпых сгапл ваРиых сосюокний аа вхолах; УВ*„Ув, Яск. Дуги соохмгстасиво УРовин (Ую, Йгг. Вб»с (Уп* пеРе,г ивчвлом прохождения фроига юмого иоскелвюо мктового вмппгып ГЛАВА 8 это 4-разрядный регистр, он содержит 4 триггера. Для реализации разнообразных возможностей этого универсального регистра необходимы дополнительные логические элементы.
Схема расположения выводов рассматриваемого регистра сдвига, приведенная на рис. 8.6,6, поможет вам определить назначение каждого вывода. Естественно, что эта схема совершенно необходима при практическом использовании данного регистра сдвига. Таблица истинности и временные диаграммы напряжений на рис. 8.6, в и г дают подробную информацию о рабате регистра 74194. Они иллюстрируют режимы очистки, загрузки, сдвига вправо, сдвига влево и блокировки. При реальном использовании универсального регистра сдвига 74194 вам предоставится случай более внимательно ознакомиться с таблицей истинности и временными диаграммами напряжений. Задания 1мя сао8овро1м'рий Рсввыы работы Выполняя следующие задания, проверь~се, хорошо ли вы усвоили изложенный материал.
7. Назовите 5 режимов работы универсального регистра сдвига 74194. 8. Если на оба управляющих входа ($0, 81) регистра 74194 (рис. 8.6) подан сигнал ВЫСОКОГО уровня, регистр находится в режиме 9. Если на оба управляющих входа (50, 5!) регистра 74194 (рис.
8.6) подан сигнал НИЗКОГО уровня, регистр находится в режиме 1О. Сдвиг данных вправо в регистре 74194 (рис. 8.6) осуществляется на .. (фронте, срезе) тактового импульса, когда на входе 50 установлен сигнал (ВЫСОКОГО, НИЗКОГО) уровня, а на входе 51 сигнал — . (ВЫСОКОГО, НИЗКОГО) уровня. 8.4. Применение регистра сдвига 74194 Мваросаеыа 74194 Посвеловатевввый йствссв сдввтв ввйово В этом разделе мы обсудим несколько способов использования универсального регистра сдвига 74194.
На рис. 8.7,а и б показано применение микросхемы 74!94 в качестве последовательного регистра. 17оследовательный регистр сдвига вправо показан на рис. 8.7,а. Он работает точно так же, как последовательный регистр сдвига, рассмотренный в разд. 8.1 (рис. 8.2). Табл. 8.1 можно использовать для описания состояний этого нового регистра. Чтобы микросхема 74194 работала в режиме сдвига вправо, управляющие входы (входы задания режима) Ю и Я1 должны находиться в указанных на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
