Методические указания по выполнению лабораторных работ для студентов высших учебных заведений по специальности 230101. 65 «Вычислительные машины, системы, комплексы и сети» (стр. 5 из 11)
| таблица 3.2 | |||
| C | J | K | Qt+1 |
| 0 | 0 | 0 | Qt |
| 0 | 0 | 1 | Qt |
| 0 | 1 | 0 | Qt |
| 0 | 1 | 1 | Qt |
| 1 | 0 | 0 | Qt |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | ù Qt |
К числу операций, которые способны выполнять типичные регистры, относятся следующие:
- установка регистра в "0" ("сброс"),
- приём слова из другого устройства (регистра, сумматора и т.п.),
- передача слова в другой регистр,
- сдвиг слова вправо или влево на требуемое число разрядов; преобразование, таким образом, параллельного кода слова в последовательный и наоборот.
Поскольку один регистр выполняет чаще всего несколько из перечисленных операций, помимо триггеров в его состав входят вспомогательные комбинационные схемы, служащие, как правило, целям коммутации (подключающие, например, информационные входы триггеров к тем или иным источникам сигнала; позволяющие осуществлять управление процессом записи от того или иного синхросигнала).
Пример построения многофункционального регистра, реализующего вышеперечисленные операции, приведён на рис. 3.3. Синхровходы триггеров, как показано на схеме, являются динамическими.
Операции сдвига выполняются на регистрах сдвига. Регистр сдвига представляет собой схему на триггерах, соединения между которыми, называемые цепями сдвига, обеспечивают передачу двоичной информации от одних триггеров регистра к другим.
Регистр сдвига, в котором для хранения информации используется k триггеров, называется n-разрядным регистром сдвига.
По способу записи информации различают:
1) параллельные регистры, в которых запись числа осуществляется во все разряды одновременно параллельным кодом;
2) последовательные регистры с записью кода числа путём его последовательного сдвига тактирующими сигналами, начиная с младшего или старшего разряда;
3) параллельно-последовательные регистры, которые имеют входы для последовательной и параллельной записи кода.
По количеству входных каналов регистры подразделяются на:
1) парафазные с записью информации по двум каналам: прямому и инверсному;
2) однофазные с записью по одному каналу.
В зависимости от способа тактирования различают регистры однотактного и многотактного действия.
Одной из основных характеристик сдвигающего регистра является быстродействие, которое определяется временем сдвига на один или несколько разрядов одновременно. Время сдвига равно промежутку времени между моментом поступления импульса на шину сдвига и моментом окончания переходного процесса в схеме, вызванного этим импульсом.
3.2 Задание на лабораторную работу
1. Изучить и собрать асинхронный RS-триггер на элементах «2-И-НЕ» (рис. 3.4).
2. Преобразовать собранный триггер в синхронизируемый (рис. 3.5).
3. Построить двухтактный RS-триггер на элементах «2-И-НЕ» (рис. 3.6).
4. Ознакомиться с универсальным JK-триггером 155ТВ1 (рис. 3.7). На его основе получить RS-, D-,Т-триггеры (рис. 3.8-3.10).
5. Ознакомиться с другими триггерами 155-й серии, в частности ТМ2, ТМ5, ТМ7, ТМ8.
6. Построить схему, реализующую межрегистровую передачу двоичных чисел в единичном коде (рис.3.11).
7. Построить схему, реализующую межрегистровую передачу двоичных чисел в парафазном коде (рис.3.12).
8. Построить схему сдвигающего регистра.
9. Оформить отчёт, который должен содержать схемы всех рассмотренных триггеров, их условные графические обозначения и соответствующие таблицы переходов, а также УГО микросхем 155 ТВ1, ТМ2, ТМ5, ТМ7, ТМ8.
3.3 Вопросы для самостоятельной работы
1. Взаимозаменяемы ли триггеры с динамическими синхровходами и фиксаторы?
2. Каким образом следует включать фиксаторы ТМ7, чтобы они по своим возможностям полностью соответствовали двухступенчатым триггерам ТМ8?
3. Что необходимо предпринять, чтобы триггер, срабатывающий по переднему фронту синхросигнала, стал срабатывать по его спаду?
4. Чем определяется быстродействие триггера?
5. Опишите работу триггеров К155ТВ1, ТМ2, ТМ7, ТМ8.
Опишите работу сдвигающего регистра К155 ИР1. Примеры схемных решений приведены на рис. 3.5-3.10.
| R | S | Qt+1 | ùQt+1 |
| 0 | 0 | - | - |
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | Qt | Qt |
Рис. 3.4 Асинхронный RS-триггер
| C | S | R | Qt+1 | ùQt+1 |
| 1 | 0 | 0 | Qt | Qt |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 0 | 0 | 0 | Qt | ùQt |
| 0 | 0 | 1 | Qt | ùQt |
| 0 | 1 | 0 | Qt | ùQt |
| 0 | 1 | 1 | Qt | ùQt |
Рис. 3.5 Синхронный RS-триггер
 |
| S | R | C | Qt+1 |
| 0 | 0 | 0 | Qt |
| 0 | 1 | 0 | Qt |
| 1 | 0 | 0 | Qt |
| 1 | 1 | 0 | Qt |
| 0 | 0 | 1 | Qt |
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | - |
| C | J | K | Qt+1 |
| 0 | 0 | 0 | Qt |
| 0 | 0 | 1 | Qt |
| 0 | 1 | 0 | Qt |
| 0 | 1 | 1 | Qt |
| 1 | 0 | 0 | Qt |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | ù Qt |
