Регистры сдвига
Регистры сдвига представляют собой цепочку последовательно включённых D-триггеров или RS- и JK-триггеров, включённых в режим D-триггера. Появление импульса на тактовом входе регистра сдвига вызывает перемещение записанной в нём информации на один разряд вправо или влево. Как и другие регистры, регистры сдвига используются для записи, хранения и выдачи информации, но основным их назначением является преобразование последовательного кода в параллельный или параллельного в последовательный.
Схема 4-разрядного регистра сдвига приведена на рисунке 55. Схема работает следующим образом. Благодаря тому, что выход предыдущего разряда соединён со входом «D» последующего, каждый тактовый импульс устанавливает последующий триггер в состояние, в котором до этого находился предыдущий. Так осуществляется сдвиг информации вправо.
Рисунок 54 4-разрядный регистр сдвига
Вход «D» первого триггера служит для приёма в регистр входной информации DI в виде последовательного кода. С каждым тактовым импульсом на этот вход должен подаваться код нового разряда входной информации.
Запись
параллельного кода информации может
быть произведена через нетактируемые
установочные входы
триггеров (на рисунке 55 не показаны).
С выхода «Q4» последнего триггера снимается последовательный выходной код. Код на этом выходе регистра появляется с задержкой относительно входного последовательного кода на число периодов тактовых импульсов, равное числу разрядов регистра.
Параллельный выходной код можно снять с выходов Q1…Q4 всех триггеров регистра сдвига, снабдив их выходными ключами, подобными выходным ключам параллельного регистра (См. рисунок 54,а).
Реверсивные регистры сдвига
Реверсивные регистры сдвига обеспечивают возможность сдвига информации как вправо, так и влево. Они имеют специальный вход управления направлением сдвига.
Поскольку транзисторы и логические элементы способны передавать сигналы только в одном направлении с входа на выход (слева направо), то, для сдвига информации влево, необходимо информацию с выхода последующих триггеров по специально созданным цепям подавать на входы предыдущих триггеров и записывать их следующим тактовым сигналом. Это эквивалентно сдвигу информации влево.
Фрагмент функциональной схемы реверсивного регистра сдвига приведён на рисунке 56.
Рисунок 56 Реверсивный регистр сдвига
Если сигнал на входе направления сдвига N=1, то потенциал на входе «Di» триггера определяется выходом Q триггера, стоящего слева от него. Если N=0, то выходом триггера, стоящего справа.
Таким образом, при N=1 тактовые импульсы производят сдвиг информации вправо, а при N=0 –— сдвиг информации влево.
Вопрос №18.
Последовательные схемы. Счетчики. Логические функции. Таблицы истинности. Временные диаграммы.
Схемы, у которых значение выходного сигнала зависит не только от
входных комбинаций значений переменных, но и от момента времени, в
который они появляются на входе, называются многотактными, а
описывающие их логические функции – последовательными.
Счётчик – это цифровая схема, которая под действием входных
импульсов переходит из одного состояния в другое, фиксируя тем самым число поступивших на её вход импульсов в том или ином коде.
Основной операцией счётчиков является изменение содержимого счётчика на
единицу (иногда условную). Если единица прибавляется, то счётчик называется
суммирующим и выполняет операцию инкрементации. Если счётчик вычитает
единицу, то он называется вычитающим и выполняет операцию
декрементации. Если счётчик и суммирует, и вычитает, то он называется
реверсивным.
Главная характеристика счётчика - модуль (коэффициент пересчёта).
Модуль определяет максимальное число возможных состояний счётчика.
1. По способу синхронизации счётчики делятся на:
1) синхронные
2) асинхронные
2. По способу кодирования счётчики делятся на:
1) двоичные счётчики
2) двоично-кодированные счётчики с произвольным модулем
3) счётчики с недвоичным кодированием (счётчики в коде Грея,
счётчики в коде «1 из n»)
4) полиномиальные счётчики
В основном счётчики строятся на триггерах типа JK и типа Т.
Двоичные счётчики
Двоичный счётчик – это счётчик, имеющий модуль пересчёта M=2n, где n-целое число, и имеющий в состоянии счёта последовательные коды чисел на выходах разрядов схемы.
Таблица Состояния выходов Q1, Q2 и Q3 сгруппируем в зависимости от номера счетного импульса в таблице 5.1. Из таблицы очевидно, что двоичный код, задаваемый логическими состояниями выходов счетчика соответствует порядковому номеру входного счетного импульса С. При подаче последнего восьмого импульса счетчик возвращается в исходное состояние, после чего процесс повторяется. Модуль счета, таким образом, Ксч=23=8.
С |
Исходное состояние |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Q1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
Q2 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
Q3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Десятичный код |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
0 |
Числа записываются старшим разрядом вперёд
Счётчик может служить устройством делителя частоты на 2(в степени n)
Где n-число разрядов
Выпускаются счётчики 4,8 и 12 разрядные
Это счётчики последовательные
Двоичный счетчик
Диаграмма двоичного счета
Десятичный счетчик
Диаграмма десятичного счета
*