Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Лаборатория архитектуры вычислительных систем.
Лабораторная работа №10
Регистры на D-триггерах
Цель работы – знакомство с разновидностями регистров на D-триггерах: преобразователями последовательного кода в параллельный, нереверсивными и реверсивными сдвиговыми регистрами.
Приборы и оборудование. Лабораторная панель. Стабилизированный источник питания с напряжением 5 В.
Литература
1. Максимов Н.В., Партыка Т.Л., Попов И.И. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем: Учебник. – М.: ФОРУМ-ИНФРА-М, 2005.
2. Татенбаум Э. Архитектура компьютера. – 4 изд-е.– СПб.: Питер, 2002.
3. Ямпольский В.С. Основы автоматики и электронно-вычислительной техники. – М.: Просвещение, 1991.
4. Потемкин И.С. Функциональные узлы цифровой автоматики. – М.: Энергоатомиздат, 1998.
5. Щеголева Л.И., Давыдов А.Ф. Основы вычислительной техники и программирования: Учебник для техникумов. – Л.:: Энергоиздат, 1981.
6. Токхейм Р. Основы цифровой электроники: Пер. с англ. – М.: Мир, 1988.
Теоретическое введение
(См. лекции и литературу.)
Описание установки
На лабораторной панели размещены четыре логические интегральные схемы (ИС) 155 серии:
две К155ТМ2 – содержащие по два D-триггера, каждый с R, S, D, C входами и двумя (прямым и инверсным) выходами;
две К155ЛР1 – содержащими по два элемента сложной (двухступенчатой) логики 2-2И-2ИЛИ-НЕ.
Выводы питания ИС подключены к клеммам ± 5 В, а входы и выходы логических элементов – к гнездам у нанесенного на панель условного обозначения этих элементов. Для расширения возможностей коммутации каждый вход и выход ИС имеет два гнезда.
Сигналы на входы ИС подаются с гнезд над тумблерами, расположенными в нижней части лабораторной панели. Нижнее положение тумблера обеспечивает подачу на гнездо напряжения 0 В (логический нуль в «положительной» логике), верхнее – +5 В (логическая единица в «положительной» логике). Во избежание «дребезга» контактов два крайних слева тумблера снабжены RS-триггерами. Подача сигнала на С-входы должна производиться только с этих тумблеров.
Для индикации сигналов на выходах ИС используются светодиоды, расположенные в верхней части лабораторной панели. Сигналы на них подаются через инверторы (МС – К155ЛА3). Свечение светодиода соответствует подаче на вход инвертора логической единицы в «положительной» логике, отсутствие свечения – логическому нулю в «положительной» логике.
Сборка логических схем на лабораторной панели производится с помощью соединительных проводов. При сборке допускается неиспользуемые входы ИС никуда не подключать. На неподключенном входе присутствует сигнал логической единицы в «положительной» логике.
Питание лабораторной панели производится от источника стабилизированного напряжения 5 ± 0,5 В. При подключении питания следует строго соблюдать полярность (верхняя клемма панели плюс питания, нижняя – минус).
ОШИБКА В ПОЛЯРНОСТИ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ПИТАНИЯ НЕМЕДЛЕННО ВЕДЕТ К ВЫХОДУ ИЗ СТРОЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ!
Домашнее задание
1. Уясните принцип работы сдвиговых регистров на D-триггерах.
2. Составьте схему простейшего четырехразрядного сдвигового регистра на D-триггерах (без применения дополнительной логики), предусмотрев возможность выполнения следующих операций:
а) обнуление (сброс) регистра;
б) ввод числа в параллельном коде по входам S;
в) ввод числа в последовательном коде со сдвигом его слева направо.
3. Составьте схему реверсивного четырехразрядного сдвигового регистра (с использованием дополнительной логики 2-2И-2ИЛИ-НЕ), предусмотрев возможность выполнения следующих операций:
а) обнуление (сброс) регистра;
б) ввод числа в параллельном коде по входам S;
в) ввод числа в последовательном коде со сдвигом его слева направо;
г) ввод числа в последовательном коде со сдвигом его справа налево.
Лабораторное задание
1. Предъявите преподавателю результаты выполненного домашнего задания. Получите указания по выполнению лабораторного задания.
2. Соберите на лабораторной панели регистр по схеме, составленной в п. 2 домашнего задания. Подключите к выходам Q триггеров регистра светодиоды (через инверторы), подайте напряжение питания.
3. Проверьте выполнение операций:
а) обнуление (сброс) регистра;
б) ввод числа в параллельном коде;
в) ввод числа в последовательном коде;
г) вывод числа в последовательном коде.
4. Соберите реверсивный регистр по схеме, составленной в п. 3 домашнего задания. Подключите к выходам Q триггеров регистра светодиоды (через инверторы), подайте напряжение питания.
Продемонстрируйте работу регистра преподавателю.
5. Проверьте выполнение операций:
а) обнуление (сброс) регистра;
б) ввод числа в параллельном коде;
в) ввод числа в последовательном коде со сдвигом его слева направо;
г) ввод числа в последовательном коде со сдвигом его справа налево;
д) вывод числа в последовательном коде со сдвигом его слева направо;
е) вывод числа в последовательном коде со сдвигом его справа налево.
Продемонстрируйте работу регистра преподавателю.
Содержание отчета
1. Результаты выполнения домашнего задания: схемы регистров.
2. Результаты выполнения лабораторного задания, подтвержденные подписью преподавателя или лаборанта.
Контрольные вопросы
1. Дайте определение регистра.
2. Какие операции может выполнять регистр?
3. Какие разновидности регистров существуют?
4. Какую роль играют регистры в ЭЦВМ?
5. Каков принцип действия регистров на D-триггерах?
6. Каковы преимущества и недостатки регистров на D-триггерах?
7. Какую роль играют сдвиговые регистры в ЭЦВМ?
8. В чем состоят особенности устройства и работы реверсивных сдвиговых регистров?
9. Как осуществляется преобразование последовательного кода в параллельный и обратно?
PAGE 1