Последовательный и параллельный сдвигающие регистры

Регистр — устр-во для хранения данных, набор триггеров, к-ый позволяет хранить и видоизменять многорязрядный бинарный код (слово).

функции: 1)Хранение данных

2)Сдвиг (видоизменение хранимого многорязрядного бинарного кода:)

Сдвиг — операция при к-рой значение каждого разряда записывается в сторону старших разрядов («сдвиг влево»), в младших («сдвиг вправо»).

а)Циклические— биты, выходящие за пределы разрядной сетки, записываются в последний рязряд регистра, противоположный направлению сдвига (Выход старшего/ младшего разряда — на вход младшего/старшего).

б)Нециклические — биты, выходящие за пределы разрядной сетки, теряются безвозвратно.

Регистры: 1)Хранения — только хранит слово. 2)Сдвиговые — то же + сдвиг вправо/влево. Сдвиг происходит во время синхросигнала. 3)Реверсивные — то же + возможность указать направление сдвига.

Разрядность — кол-во хранимых значений, набор образующих этот регистр триггеров (>=2).

Регистры по способу приема и выдачи данных:

1)параллельные- прием/выдача слов по всем разрядам одновременно.

2)последовательные- слова принимаются и выдаются разряд за разрядом.

3)послед.-параллельные- входы/выходы одновременно последовательного и параллельного типа. как SIPO, PISO.

УГО регистра: С- синхровход, R(CLS)- Reset(Clear), сигнал обнуления всех разрядов регистра (R=1), CE- принимает управляющие сигналы, отличные от «СЕ» (СЕ=1),D_i-параллельный информационный вход,Q_i - разряд регистра.

В сдвиговых и реверсивных регистрах L- режим загрузки данных в регистр (1 для параллельной загрузки, 0 для последовательной (сдвиг)), DI-последовательный информационный вход. При циклическом сдвиге на этот вход подается значение старшего/младшего разряда.

WE -сигнал, разрешающий сдвиг.

в реверсивных:

S — вход управления направлением сдвига

DI₂ — второй последовательный информационный вход.

Схема реверсивного регистра

Сдвиг на произвольное число разрядов

23. Счетчики. Классификация счетчиков. Понятие модуля пересчета.

Счетчик – устр-во, осущ. подсчет пришедших на его вход импульсов.

Счетчик устр-ва для подсчета числа вход. импульсов и фиксации этого числа в каком-либо коде. В процессе работы счетчик последовательно изменяет свое состояние.

Кол-во возможных состояний- модулем счета Ксч или емкостью счетчика (предельное число импульсов, которое может быть подсчитано счетчиком).

Нулевое состояние всех триггеров- нулевое состояние счетчика.

Кол-во триггеров в счётчике = кол-ву разрядов счётчика.

Счётчик - устр-во, следующее состояние зависит от предыдущего состояния и синхроимпульса.

Для счётчика характерно Величина инкремента, Направление счёта, Разрядность, Cчётчик-последовательное устройство

Размерность: Диапазон счёта, или кол-во неповторяющихся состояний

от способа кодирования внутренних состояний: 2ые,10ые счётчики, Двоично –десятичные,Шестнадцатиричные счётчики

По способу тактирования (счета) работы: синхронные, асинхронные счетчики, без синхросигналов.

В синхронных: триггеры переключаются по синхроимпульсу (одновременно на все триггеры в счётчике)

Для асинхронных счётчиков- синхроимпульс последовательно переходит по разрядам счётчика

По способу переноса: Последовательный - счетные импульсы поступают только на вход первого разряда, а с его выхода – на вход второго и т.д.

Параллельный перенос – счетные импульсы поступают одновременно на все разряды Сквозной перенос и Комбинированный (параллельно-последовательные счетчики), представляющие собой комбинацию первых двух способов

от способа подсчета: суммирующие (т.е. на увеличение кода). Вычитающие, реверсивные (возможность управления способом подсчёта).

Реализация суммирующего/ вычитающего счётчика с модулем 8 на базе асинхронных триггеров: Если на двухступенчатых триггерах - суммирующий; если на одноступенчатых - вычитающий.

24. Счетчик по модулю М. Проектирование. Изм. коэфф. пересчета.

Модуль счёта (М) - число устойчивых состояний счётчика.

по модулю 10 -10 устойчивых состояний;

В основе счётчика - линейка триггеров, связанных схемой управления и логич. связями (запрещают/разрешают прохождение импульса):

Для 4-х триггеров – max модуль счёта как 2 в степени числа триггеров: 2^4=16 Min модуль счёта – 2 в первой степени модуль счёта в пределах 2 ≤ M ≤16.

Изменение коэффициента пересчета увеличить его разрядность путем каскадирования его с другим счетчиком или отключить некоторые разряды усложнив функции формирования сброса счетчика, переноса и заема.

25.Проектирование счетчика с заданным набором состояний на RS триггерах. 27.Проектирование счетчика с заданным набором состояний на JK триггерах. Счётчик- последовательная схема для увеличения/уменьшения хранимого кода на единицу или заданную константу.

Модуль счёта ( М) - число устойчивых состояний счётчика

Счётчики могут быть:а) Синхронными все изменения согласуются по t с подачей считаемого сигнала на общую шину, объединяющую синхронизирующие входы С триггеров счетчика

б) асинхронными:

отсутствует общая шина, сигналы могут поступать как с выхода др. триггера, так и от схем

Cинхронный счётчик в виде логич. структуры:

Сигналы с выходов триггеров на вход комбинационной схемы, кот-ая преобразует инф-ию. С выходов КС сигналы подаются на логич. входы триггеров. Преобразованная инф-ия не воспринимается пока не поступит считываемый сигнал. Функции возбуждения входов i-го триггера:

E₁(t) = f₁[Q₁(t), Q₂(t),...,Q_n(t)],

E₂(t) = f₂[Q₁(t), Q₂(t),...,Q_n(t)].

Функции возбуждения - переключательными функциями, которым соответствуют КС.

Задача синтеза счётчика составление функций возбуждения в заданном базисе.

Матрица переходов составляется исходя из таблицы переходов данного триггера.Далее составляются таблица переходов функций возбуждения. Проводим минимизацию функций возбуждения триггеров.

Пример:на базе одноступенчатых RS(JK)-триггеров спроектировать двухразрядный двоично-десятичный счётчик c заданным набором состояний.