Токхейм Р. - Основы цифровой электроники (1988)(ru) (775262), страница 36
Текст из файла (страница 36)
8.7,а сост.ояниях (50 = 1, $1 = 0). Сдвиг вправо определяется как сдвиг от Цл к Цо. Регистр на рис. 8.7, а сдвигает данные вправо, на выходе Дп они теряются. Рвг'ИСТРЫ СДВИ1 А Последователь»ив входы (сдвиг вправо Тактов»а Входы 0»котка 11 Задание режима 0 (Режим сдвига вправо] Последовательнье вкодь (сдвиг влево) Та»гаваи Вкоды О»нотка 10 Зада»ив режима 1 [Режим сдвига влево) б Рнс. 8.7. а использование микросхемы 74194 в качестве 4-разрвлном> послеловвтельного регистра одним,(р18988; б — использование микРосхемы 74194 в качестве 4-РазРвлного последовательного РегистРа ~~в~(тчж))((8))Рг На рис. 8.7гб показано несколько иное использование той же микросхемы.
Во-первых, данные поступают на последовательный вход сдвига влево и, во-вторых, изменены состояния управляющих входов. В такой регистр на каждом тактовом импульсе данные вводятся в разряд О (выход Д(з) и сдвигаются по направлению к разряду А (выход Дд).
Мы получаем последовательный регистр сдвига влево Последаввтельиыд регистр сдвинь влево (без кольцевого перемещения информации). На рис. 8.8 показано использование микросхемы 74194 ГЛАВА 8 Последовательный вход сдвига влраео О Входы Последовательный О вход сдвига влево Тактовый О~котка Задание режиив Выходы Тактсеый Очистка Рис. 8.9.
Использование микросхемы 74194 в качесгве 8-рвзрвдного парвллельнаго регистра сдви- га вправо. Рис. 8.8. И СЛВНГВ. Параллельная загрузка Задание режииа Входи лараллелькой загрузки качестве двунаправленного параллельного регисгрв РЕГИСТРЫ СДВИГА Параллелвыей лву- нанраалыеаый реснстр ела|в а й-рварнлный нарал- лелъный репнтр снвнеа вправо в качестве параллельного двунаправленного регистра сдвига (как вправо, так и влево). Данные загружаются в этот регистр со входов параллельной загрузки А, В, С и )7.
На одном тактовом импульсе вводятся все 4 бита; введенная информация сразу же появляется н на индикаторе. Загрузка осуществляется только в том случае, когда на оба управляюпуих входа (50, 51) подан уровень логической 1. Состояние управляющих входов можно затем изменить для реализации одного из трех режимов: сдвига вправо, сдвига влево или блокировки.
На обоих последовательных входах (сдвнга вправо и сдвига влево) установлен уровень логического 0 для засылки в регистр нулей в режимах сдвига вправо или влево. При 50 = 0 и 51 = 0 (режим блокировки) данные в регистре не сдвигаются ни вправо, ни влево, а остаются в своих прежних позициях. При использовании микросхемы 74194 нужно всегда помнить о состояниях управляющих входов, поскольку они контролируют работу всего регистра.
Очистка регистра (установка в состояние 0000) инициируется подачей логического 0 на вход СьЮ. При этом блокируется действие всех остальных входов. На рис. 8.9 показан 8-разрядный параллельный регистр сдвига вправо, собранный из двух микросхем 74194. Вход СТЯ используется для установки выходов регистра в состояние 00000000 (очистки регистра). Входы параллельной загрузки (А-Н) позволяют вводить в регистр 8 бит информации на одном тактовом импульсе (состояние управляющих входов: 50= 1, 51 = 1). При Ю=1 и 51 =0 (режим сдвига вправо) регистр сдвигает данные на одну позицию вправо на каждом такте.
Обратите внимание на цепь обратной связи, идущую от выхода Н (выход До регистра 2) на последовательный вход сдвига вправо регистра 1. Благодаря этой цепи обратной связи данные, которые в обычном регистре теряются на выходе Н, возвращаются в разряд А регистра. При 50 = 0 и 51 = 0 регистр находится в режиме блокировки (данные не сдвигаются). Как вы только что видели, микросхема 74194, представляющая собой 4-разрядный двунаправленный универсальный регистр сдвига, является многофункциональным устройством. Мы рассмотрели лишь несколько примеров использования этой микросхемы. Напомним еще раз, что во всех регистрах сдвига используется триггерная память. Регистры сдвига часто применяются в качестве буферных запоминающих устройств для временного хранения данных; их можно, кроме того, использовать для преобразования данных' из параллельной формы в последовательную и наоборот или для задержки информационных сигналов (как линии задержки).
Регистры сдвига, подобные рассмотренным в настоящей главе, входят также в состав схем, реализующих некоторые арифметические операции, и очень широко используются в микропроцессорах и микропроцессорных системах. Г'ЛАПА 8 Выполняя следующие задания, проверьте, хорошо ли вы ус- воили изложенный материал. 11. Универсальный регистр сдвига 74194 находится в режиме параллельной загрузки данных, когда на обоих управляющих входах (80, Б!) установлен сигнал (ВЫСОКОГО, НИЗКОГО) уровня. Четыре информационных бита на входах параллельной загрузки вводятся в регистр при подаче на синхронизирующий вход (укажите число) ..
тактового импульса (тактовых импульсов). 12. Если на оба управляющиХ входа (ЯО, $1) регистра 74194 поданы сигналы НИЗКОГО уровня, регистр находится в режиме .. 13. Универсальный регистр 74194 находится в режиме сдвига вправо при 80= .. и 81= . При этом данные вводятся в регистр с .. входа 14. Обратимся к рис.
8.8. При 80= 1, Я! =1, логической 1 на последовательном входе сдвига влево и логическом 0 на входе очистки выходы регистра устанавливаются в состояние . Проверка вроствпт рмвстрв сдвига 8.5. Проверка простого регистра сдвига Представьте себе, что перед вами поставлена задача найти неисправность в последовательном регистре сдвига (вправо), схема которого приведена на рис. 8.10. Этот 4-разрядный регистр собран из двух микросхем 7474 (по два Р-триггера в каждой).
наврали вьподиото индикатора Вводи Рпс. 8.10. Схема провервемого 4-разрвдного последовательного регпсгрв сдвига вправо РЕГИСТРЫ СДВИГА Для решения этой задачи после проверки на отсутсгвие явных механических повреждений и нарушений температурного режима нужно выполнить приводимую ниже последовательность проверочных операций. 1. Операция. Устанавливаем 0 на входе очистки и затем возвращаем этот вход к !. Результат. На выходном индикаторе: 0000. Вывод. Цепь очистки регистра исправна. 2. Операция.
Устанавливаем ! на информационном входе (О = 1). Подаем одиночный импульс на синхронизирующий вход регистра от генератора цифровых импульсов. Результат. На выходном индикаторе: 1000. Вывод. Загрузка 1 в трипер ТА осуществляется должным образом. 3. Операция. 0 = 1 Подаем одиночный импульс на синхронизирующий вход регистра от генератора цифровых импульсов.
Резулыиат. На выходном индикаторе: 1100. Вывод. Загрузка «единиц» в триггеры ТА и ТВ осуществляется должным образом. 4. Операция. 0 = 1. Подаем одиночный импульс на синхронизирующий вход регистра от генератора цифровых импульсов. Результат. На выходном индикаторе: 1! 10. Вывод. Загрузка «единиц» в триггеры ТА, ТВ и ТС осуществляется должным образом. 5. Операция. 0= 1 Подаем одиночный импульс на синхронизирующий вход регистра от генера~ора цифровых импульсов.
Результат. На выходном индикаторе: 1110. Вывод. Неисправность следует искать вблизи или в самом три1тере Т0, так как он не загружается «единицей». 6. Оиерация. Логическим пробником проверяем вход 0 трип'ера Т0 (действительно ли 0 = 1). Результат. 0 = 1 для триггера Т0. Вывод. На информационном входе 0 триггера Т0 действует требуемый ВЫСОКИЙ уровень сигнала. 7. Операция. Подаем одиночный импульс от генератора цифровых импульсов на синхронизирующий вход трип ера Т0 (вывод 11 микросхемы 7474). Результат.
На выходном индикаторе: 1110. Вывод. Информационный сигнал со входа 0 триггера Т0 не переносится на его выход Д с приходом тактового импульса. 8. Операция. Логическим пробником проверяется выход Д триггера Т0 (вывод 9). ГЛАВА 3 Результат. Отсутствует свечение как индикатора ВЫСОКОГО, так и индикатора НИЗКОГО уровня сигнала.
Вывод. На выходе Д триггера ТТУ (вывод 9) имеет место плавающий потенциал в неопределенной области между ВЫСОКИМ и НИЗКИМ уровнями сигнала. По-видимому, неисправен триггер Т0 во второй микросхеме 7474. 9. Операция. Заменяем вторую микросхему 7474 (триггеры ТС и ТВ) точно такой же ИС.
10. Операция. Повторяем всю последовательность проверок, начиная с операции 1. Результат. Все триггеры загружаются «единицами» и «нулями». Вывод. Регистр сдвига теперь исправен. Схемы хз ло- ххормохлмхх малу- лхв Злей»В» Я.УЯ евыоияове11ни Выполняя следующие задания, проверьте, хорошо ли вы ус- воили излозусенный материал. 15. Опишите наблюдаемую неисправность схемы на рис. 8.10. 16. В чем причина неисправности схемы на рис. 8.10? 17. Как устранить неисправность схемы на рис.
8.10? 18. Какие контрольно-измерительные приборы можно использовать для проверки этого регистра сдвига? В соответствии с проведенной последовательностью проверок сначала могло показаться, что выход Д триггера ТВ «залипает» в состоянии НИЗКОГО уровня, хотя, как выяснилось позже, на самом деле этот выход «плавает» между ВЫСОКИМ и НИЗКИМ уровнями сигнала. Отсюда следует, что сделанный нами вывод на шаге ! был неверным; неисправность обусловлена разрывом цепи внутри второй микросхемы 7474.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
