Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

Астрономия->Реферат
Загальне розуміння психоаналізу Фройдом вкладається в його коротке визначення, а саме – “наука позасвідомих душевних процесів” (1926, с. 300). Він (Фр...полностью>>
Астрономия->Реферат
Термін „темперамент” запропонований давньогрецьким лікарем Гіппократом (460-377 рр. до н.е.) в 5 ст. до н.е. Він описав основні тими темпераменту, дав...полностью>>
Астрономия->Реферат
Ціль для нього стає потребою, яка його повністю охоплює й не відпускає ані на мить. Він охоче дискутує про такі цілі й засоби для їх здобуття, але так...полностью>>
Астрономия->Реферат
ТЕМПЕРАМЕНТ (лат. Temperamentum - належне співвідношення рис від tempero - змішую в належному стані) - характеристика індивіда з боку динамічних особл...полностью>>

Главная > Реферат >Астрономия

Сохрани ссылку в одной из сетей:
  1. Оглавление

  1. Оглавление …………………………………………………………… 1

  2. Введение …………………………………………………………… 2

  3. Обзор литературных источников ………………………………… 3

    1. Общие сведения о регистрах ………………………………… 3

    2. Общие сведения о триггерах …………………………….…... 6

    3. Сдвигающие регистры ……………………………………….. 12

    4. Универсальные регистры ……………………………………….. 20

  4. Разработка схемы регистра сдвига ………………………………… 24

    1. Исходные данные ……………………………………………… 24

    2. Порядок разработки регистра сдвига …………………..……… 24

    3. Разработка четырёхфазного регистра сдвига ……............……… 25

  5. Вывод ……………………………………………………………. 27

  6. Список используемой литературы …………………………………. 28

  1. Введение

Регистры – самые распространённые узлы цифровых устройств. Они оперируют с множеством связанных переменных, составляющих слово. Над словами выполняется ряд операций: приём, выдача, хранение, сдвиг в разрядной сетке, поразрядные логические операции.

Сдвигающие (последовательные) регистры используются для сдвига n-разрядных чисел в одном направлении. Кроме того, их можно применять для сдвига нечисловой информации.

Регистры сдвига применяют в качестве запоминающих устройств, качестве преобразователей последовательного кода в параллельный, в качестве устройств задержки и счётчиков импульсов (правда, применение сдвигающих регистров в качестве счётчиков достаточно неэкономично).

  1. Обзор литературных источников

    1. Общие сведения о регистрах

Регистры состоят из разрядных схем, в которых имеются триггеры и, чаще всего, также и логические элементы. Действуют они как единое целое.

По количеству линий передачи переменных регистры делятся на однофазные и парафазные, по системе синхронизации на однотактные, двухтактные и многотактные. Однако главным классификационным признаком является способ приёма и выдачи данных. По этому признаку различают параллельные (статические) регистры, последовательные (сдвигающие) и параллельно-последовательные.

В параллельных регистрах приём и выдача слов производится по всем разрядам одновременно. В них хранятся слова, которые могут быть подвергнуты поразрядным логическим преобразованиям.

В последовательных регистрах слова принимаются и выдаются разряд за разрядом. Их называют сдвигающими, так как тактирующие сигналы при вводе и выводе слов перемещают их в разрядной сетке. Сдвигающий регистр может быть нереверсивным (с однонаправленным сдвигам) или реверсивным (с возможностью сдвига в обоих направлениях).

Последовательно-параллельные регистры имеют входы-выходы одновременно последовательного и параллельного типа. Имеются варианты с последовательным входом и параллельным выходом (SIPO, Serial Input – Parallel Output), параллельным входом и последовательным выходом (PISO, Parallel Input – Serial Output), а также варианты с возможностью любого сочетания способов приёма и выдачи слов.

В параллельных (статических) регистрах схемы разрядов не обмениваются данными между собой. Общими для разрядов обычно являются цепи тактирования, сброса / установки, разрешение выхода или приёма, то есть цепи управления. Пример схемы статического регистра, построенного на триггерах D-типа с прямыми динамическими входами, имеющего входы сброса R и выходы с третьим состоянием, управляемые сигналом EZ, показан на рисунке 1.

a)

б)

Рисунок 1. Схема статического регистра (а) и его условное графическое обозначение (б)

Для современной схемотехники характерно построение регистров на триггерах D-типа, преимущественно с динамическим управлением. Многие имеют выходы с третьим состоянием. Некоторые регистры относятся к числу буферных, то есть рассчитаны на работу с большими ёмкостными и / или низкоомными активными нагрузками. Это обеспечивает их работу непосредственно на магистраль (без дополнительных схем интерфейса).

Из статических регистров составляются блоки регистровой памяти – регистровые файлы.

Главные функции регистров:

    1. Хранение информации,

    2. Прием информации,

    3. Выдача информации,

    4. Сдвиг информации,

    5. Преобразование кодов,

    6. Установление в ноль или в единицу нужного числа,

    7. Поразрядные логические операции: дизъюнкция, конъюнкция, сложение по модулю 2.

    1. Общие сведения о триггерах

Триггеры – большой класс электрических устройств, позволяющих длительно находится в одном из двух (или более) устойчивых состояний и чередовать их под воздействием внешних сигналов (в следствии регенеративного процесса (переходной процесс в электрической цепи, охваченной ПОС)).

Триггер – импульсное логическое устройство с памятью (элемент памяти – фиксатор).

Существует более десятка различных интегральных триггеров. В основу их классификации положены:

- функциональный признак,

- способ записи информации в триггер.

По функциональному признаку различают Т-триггеры, JK-триггеры, RS-триггеры, D-триггеры, комбинированные триггеры (TV, DV, E, R) и т.д.

По способу записи (приёма) информации различают:

    1. Асинхронные триггеры:

а) с внутренней задержкой;

б) управляемые уровнем входного импульса;

    1. Синхронные триггеры (тактируемые):

а) с внутренней задержкой;

б) управляемые уровнем тактирующего импульса:

- однотактного действия (одноступенчатые);

- многократного действия.

Запись информации в тактируемые триггеры осуществляется только при подаче разрешающего тактирующего импульса. Такие триггеры делят на управляемые уровнем (для срабатывания необходим определённый уровень сигнала) и управляемые фронтом (не зависят от уровня сигнала, важно его присутствие) тактирующего импульса. Тактирующие импульсы иногда ещё называют синхронизирующими, исполнительными, командными сигналами (на схемах обычно обозначают буквой С - Clock).

Динамический вход может быть прямым и инверсным. Прямое динамическое управление подразумевает разрешение на переключение при изменении тактового сигнала с нулевого значения на единичное ( ). Инверсное динамическое управление – изменение тактового сигнала с единичного на нулевой ( ).

Управление фронтом тактирующего импульса:

Управление спадом тактирующего импульса:

Управление верхним уровнем тактирующего импульса:

Управление нижним уровнем тактирующего импульса:

Тактируемые триггеры с внутренней задержкой (срабатывают по окончании действия сигнала) являются, как правило, однотактными. Многотактные триггеры срабатывают после n-ного импульса.

RS-триггер имеет два информационных входа: S (Set) и R (Reset). Одновременная подача сигналов S и R не допускается. На рисунке 2 изображен синхронный RS-триггер, срабатывающий по фронту тактирующего сигнала.

Рисунок 2. Синхронный RS-триггер

Кроме входов, простейший RS-триггер имеет и два выхода. Выходы обозначают Q и . Выход Q называют прямым, a - инверсным. Уровни напряжения на обоих выходах взаимно инверсны: если сигнал Q = 1, то = 0, либо если Q = 0, то = 1. Необходимо еще отметить, что состояние триггера, при котором Q = 1, a = 0, называют единичным. При нулевом состоянии триггера Q = 0 и = 1. С поступлением сигналов на входы триггера в зависимости от его состояния либо происходит переключение, либо исходное состояние сохраняется.

Рисунок 3. -триггер: его условное графическое обозначение и схема с двумя логическими элементами И-НЕ

На рисунке 3 показан простейший триггер – типа . Здесь использованы только два логических элемента И-НЕ. Назначение входов: -для установки триггера в единичное состояние и - для возвращения в нулевое состояние. Черточки над обозначениями входов показывают, что переключение триггера происходит, когда входное напряжение высокого уровня сменяется напряжением низкого уровня (рисунок 4). Нетрудно видеть, что когда на входы не поступают сигналы, триггер сохраняет свое состояние. Если, например, Q = 1 и = 0, то есть триггер в единичном состоянии, то, поскольку выход DD1 связан с одним из входов DD2, а выход DD2 - с одним из входов DD1, на двух входах DD2 действует напряжение

Рисунок 4. Временная диаграмма работы -триггера

высокого, а на выходе - низкого ( = 0) уровня. В то же время на одном из входов DD1 напряжение низкого, а на выходе - высокого уровня. Если теперь на вход поступает сигнал с обозначенной полярностью (момент t1, рисунок 4), состояние триггера не изменится, потому что поступление сигнала на второй вход DD1 временно изменит только сочетание сигналов на входах (до подачи сигнала оно было 1 и 0, а стало 0 и 0), но выходное состояние DD1 остается при этом неизменным. Если, однако, сигнал поступит на вход (момент t2), на обоих входах DD2 уже окажутся напряжения разного уровня, состояние логических элементов изменится и на выходе его будет напряжение высокого уровня. На обоих входах DD1 окажутся напряжения высокого уровня, а на выходе - низкого, то есть триггер "опрокинется" и перейдет в другое состояние: Q = 0 и = 1.

Из сказанного следует, что смена состояния триггера происходит только при чередовании сигналов низкого уровня на входах и . При этом, если такие сигналы поступят на оба входа одновременно, то после их прекращения состояние триггера станет неопределенным (состояние Q = 0 или Q = 1 равновероятно). Поэтому одновременная подача сигналов низкого уровня на оба входа не разрешается.

Работа -триггера характеризуется таблицей состояний (индексы n и n+1 означают принадлежность сигнала моменту времени tn и следующему за ним tn+1):

1

1

1

0

1

0

0

1

0

1

0

0

Неопределённое состояние

Не разрешается одновременная подача напряжения низкого уровня на оба входа -триггера.

Триггер типа RS, как и -триггер, "запоминает", на какой из двух входов (R или S) поступил последний сигнал: если на вход R, триггер находится в нулевом состоянии (Q = 0 и = 1), а если на вход S, то в единичном состоянии (Q = 1 и = 0).

Рисунок 5. RS-триггер: его условное графическое обозначение и схема с четырьмя логическими элементами И-НЕ

На рисунке 5 показана схема RS-триггера, выполненного на логических элементах И-НЕ. Она отличается от схемы -триггера тем, что к каждому входу добавлено по инвертору (DD3 и DD4), которые только обеспечивают необходимый уровень входных сигналов.

Изменение входных сигналов от низкого уровня до высокого приводит к смене состояния триггера (моменты t1, t2, t2 и t5; в момент t4 опрокидывания не происходит, так как триггер уже установлен в единичное состояние в предшествующий момент - t3, рисунок 6).

Рисунок 6. Временная диаграмма работы RS-триггера

Все сказанное относительно RS-триггера сохраняет силу и для -триггера. Единственное различие касается инверсии уровней входных сигналов (R вместо и S вместо ).



Загрузить файл

Похожие страницы:

  1. Сдвигающие Регистры

    Лекция >> Коммуникации и связь
    ... сдвиг. При циклическом сдвиге числа если постоянно сдвигать число, то регистр будет динамическим. Данный регистр ... последовательном вводе числа из регистра сдвигаются. Это позволяет обнулять регистр. В данной схеме приведены ...
  2. Разработка контрольно-проверочной программы модуля ввода-вывода МФПУ-

    Реферат >> Информатика
    ... буферный регистр свободен, то сообщение из регистра сдвига переписывается в буферный регистр, ... при этом устанавливается бит готовности в регистре ... из очереди сначала в регистр сдвига, затем на последовательный ...
  3. Передача информации по каналу с решающей обратной связью

    Дипломная работа >> Коммуникации и связь
    ... двоичных циклических кодов составляют регистры сдвига с обратными связями, ... то связь отсутствует. Сдвиг информации в регистре осуществляется импульсами, поступающими ... запоминающего устройства, представляющего собой регистр с сумматором символов k. Комбинация ...
  4. Обучающая система методам компактной диагностики

    Реферат >> Информатика
    ... i-того элемента памяти регистра сдвига 1 в (к-1) такт. Процедура сдвига информации в регистре описывается соотношением Таким ... {2,m}, где m- разрядность регистра сдвига. Соединения сумматоров по модулю два с разрядами регистра сдвига определяются набором ...
  5. Разработка методов мажоритарного декодирования с улучшенными вероятностно-временными характеристиками

    Дипломная работа >> Коммуникации и связь
    Дипломная работа «Разработка методов мажоритарного декодирования с улучшенными вероятностно-временными характеристиками» Введение Проблема обеспечения безошибочности (достоверности) передачи информации в сетях имеет очень важное значение. Если при ...

Хочу больше похожих работ...

Generated in 0.0019359588623047