4.2.3. Взаимное преобразование числа из последовательного кода в параллельный

В последовательном коде число (информация) перемещается последовательно, цифра за цифрой (символ за символом), что происходит, например, при передаче информации в двоичном коде по одной линии из двух проводов.

При обработке информации в цифровом устройстве чаще применяется параллельный код, когда все цифры числа следуют и воспринимаются одновременно всеми символами.

Для преобразования информации из последовательного кода в параллельный достаточно записать поступающее из линии двоичное число в последовательный регистр и по окончании записи считать его со всех выходов регистра по одной команде.

Для обратного преобразования двоичного числа из параллельного кода в последовательный (после его обработки в цифровом устройстве для передачи в двухпроводную линию) достаточно записать число в параллельный регистр, а потом переключить входы и выходы так, чтобы образовался последовательный (сдвигающий) регистр. Теперь достаточно выдвигать по тактам поочередно, разряд за разрядом, записанное ранее двоичное число и передавать в линию связи.

Для этой цели выпускаются универсальные регистры, способные работать и как последовательный (сдвигающий), и как параллельный. В них можно записать число в параллельном коде, потом переключить регистр в режим сдвигающего (причем число можно сдвигать как влево, так и вправо) и вывести записанное число в последовательном коде. Можно выполнить и обратную операцию: записать число в последовательном коде, потом переключить регистр в режим параллельного и считать число со всех разрядов одновременно.

Так работает, например, регистр на интегральной микросхеме К155ИР13. Режим работы меняется подачей сигналов управления на два управляющих входа, каждый код управляющих сигналов определяет соответствующий ему режим работы регистра.

Для построения цифровых устройств промышленностью выпускается широкая номенклатура регистров, отличающихся по назначению, разрядности и универсальности.

4.3. Счётчики

Счетчик – это устройство, служащее для определения количества импульсов, поступивших на его вход. В общем случае, импульс – это изменение сигнала в некоторых пределах от исходного уровня с его последующим возвратом к исходному уровню. Учитывая, что в цифровых устройствах сигнал имеет два уровня – логический ноль и логическую единицу, будем рассматривать импульсы прямоугольной формы.

М ожно выделить импульсы положительной (меняются от уровня 0 до 1 и обратно) и отрицательной (от 1 до 0 и обратно) полярности (рис. 4.26). При рассмотрении работы счетчиков будем использовать положительные импульсы.

П

Рис.4.26. Положительный и отрицательный импульс

ри счете с каждым поступившим импульсом должно меняться состояние счетчика. При этом содержимое счетчика либо увеличивается, либо уменьшается на единицу. Это означает, что счетчик постоянно должен помнить (хранить) полученную ранее информацию о результатах счета. Хранение информации возможно в триггерах, а чтобы считать, необходимо, чтобы триггер имел счетный вход. Это могут быть либо Т-триггеры, либо триггеры иных типов, у которых образован Т-вход.

Счетчик характеризуется модулем счета М, которое равно числу возможных состояний счетчика. После поступления на вход счетчика М входных импульсов счетчик возвращается в исходное состояние и начинается новый цикл. Содержимое счетчика (число на его выходе) представляется в одном из двоичных кодов.

Различают суммирующие, вычитающие, реверсивные, кольцевые счетчики.