Поэтому основу его составляют запоминающие элементы ~ триггеры
Работа добавлена на сайт samzan.net:
5
Регистры
Регистр предназначен для хранения двоичного числа слова. Поэтому основу его составляют запоминающие элементы – триггеры. В каждом из них должна храниться цифра определенного разряда числа.
Кроме хранения:
Регистр может осуществлять сдвиг принятого слова, преобразование двоичного кода из прямого в обратный (когда единицы заменяются нулями, а нули единицами) и наоборот, логическое сложение и умножение.
В зависимости от способов ввода и вывода разрядов числа различают регистры, параллельные, последовательные и параллельно-последовательные.
В параллельном регистре ввод и вывод слова осуществляется в параллельной форме – одновременно всех разрядов.
В последовательном – разряды числа вводятся и выводятся последовательно.
В параллельно-последовательном регистре ввод числа осуществляется в параллельной, а вывод – в последовательной форме или наоборот.
Ввод и вывод информации в параллельном регистре может осуществляться однофазным или парафазным способами.
При однофазном число представляется в прямом или обратном коде.
При парафазном – одновременно в прямом и обратном кодах.
Последовательные регистры сдвига
Схема одного из наиболее типичных регистров сдвига показана на рис. 1. Этот регистр реализован на четырех D-триггерах. Такой регистр называется 4-разрядным регистром сдвига, поскольку он позволяет хранить 4 двоичных разряда данных: А, В, С, В.
С помощью таблицы и рисунка проследим за работой этого устройства. Сначала очистим регистр (установим уровни логического 0 на его выходах А, В, С, В). Для этого нужно подать логический 0 на вход очистки CLR. Полученному состоянию регистра сдвига соответствует строка 1 таблицы. До прихода тактового импульса выходы регистра остаются в состоянии 0000.
Подадим первый импульс на синхронизирующий вход CLK; индикатор покажет число 1000 (строка 3 табл.), поскольку на тактовом импульсе логическая 1 с информационного входа триггера ТА переносится на его выход Q. Теперь при наличии логической 1 на информационном входе регистра эта единица с каждым тактовым импульсом вводится в разряд А, а введенные ранее единицы сдвигаются на одну позицию (разряд) вправо (тактовые импульсы 2 и 3; табл.).
Точно так же при подаче на информационный вход логического 0 этот нуль при каждом тактовом импульсе вводится в разряд А, а введенные ранее единицы и нули сдвигаются вправо (тактовые импульсы 4-8, см. табл.).
В ы х о д ы
Перед приходом тактового импульса 9 на информационном входе устанавливается 1, а перед приходом импульса 10 этот вход возвращается к 0. В результате во время действия тактовых импульсов 9-13 введенная в регистр (на импульсе 9) единица будет смещаться на индикаторе вправо. Строка 15 табл. показывает, что на импульсе 13 эта единица покидает крайний правый разряд и теряется.
Работа 4-разрядного регистра сдвига
Напомним, что D-триггер называют также триггером с задержкой. Он просто передает информационный сигнал с входа D на выход Q с задержкой на один такт.
Устройство, схема которого приведена на рис. называется последовательным регистром сдвига. Точнее, оно называется «последовательно загружаемым» (Serial load). В отечественной научно-технической литературе используется термин, приведенный в тексте. Термин «последовательный» отражает тот факт, что в этот регистр данные вводятся поразрядно.
Например, чтобы ввести в регистр двоичную комбинацию 0111, нужно пройти всю последовательность состояний от строки 1 до строки 6 в таблице. Последовательная загрузка 4-битовой комбинации 0111 в последовательный регистр сдвига осуществляется за 5 тактов (строку 2 можно исключить). Как видно из табл. (строки 10-14), за 5 тактов осуществляется и загрузка комбинации 0001.
Другой способ загрузки регистра - параллельная (или расширенная) загрузка, при которой все информационные биты (разряды) вводятся в регистр одновременно «по команде» одного тактового импульса. Примером параллельного регистра является рассмотренный в гл. 6 4-разрядный фиксатор 7475. Все 4 бита двоичной комбинации загружаются в этот фиксатор при наличии ВЫСОКОГО уровня на разрешающем входе (аналогичном синхронизирующему входу).
Регистр сдвига на рис. можно трансформировать в 5-разрядный, добавив в схему еще один D-триггер. Регистры сдвига обычно бывают 4-, 5- или 8-разрядными. В них можно использовать не только D-триггеры, но и триггеры другого типа (например, JK-триггеры или тактируемые RS-триггеры).
Параллельные регистры сдвига
Последовательный регистр сдвига, с работой которого мы ознакомились в предыдущем разделе, обладает двумя недостатками: он позволяет вводить только
по одному биту информации на каждом тактовом импульсе и, кроме того, каждый
раз при сдвиге информации в регистре вправо теряется крайний правый информационный бит.
На рис. 8.4,а показана система, которая позволяет осуществлять одновременную параллельную загрузку 4 бит информации. Входы А, В, С, D в этом устройстве являются информационными входами. Эту систему можно снабдить еще одной полезной характеристикой – возможностью кольцевого перемещения информации, когда данные с выхода устройства возвращаются на его вход и не теряются.
Схема 4-разрядного параллельного кольцевого регистра сдвига показана на рис 8.4,б . В этом регистре сдвига используются четыре JK-триггера. Обратите внимание на цепь обратной связи с выходов и триггера ТD на входы J и K триггера ТА. Благодаря этой цепи обратной связи введенная в регистр информация, которая обычно теряется на выходе триггера TD, будет циркулировать по регистру сдвига. Сигналом очистки регистра (установки его выходов в состояние 0000) является уровень логического 0 на входе CLK. Входы параллельной загрузки данных А, В, С и D связаны со входами предварительной установки триггеров PS, что позволяет устанавливать уровень логической 1 на любом выходе (А, Б, С, D). Если на один из этих входов даже кратковременно подать логический 0, то на соответствующем выходе будет установлена логическая 1. Подача тактовых импульсов на входы CLK всех JK-триггеров приводит к сдвигу информации в регистре вправо. Из триггера ТD данные передаются в триггер ТА (кольцевое перемещение информации).
Табл. 8.2 поможет вам понять принцип работы параллельного регистра сдвига. При включении питания на выходах регистра может установиться любая двоичная комбинация, такая, например, как в строке 1 табл. 8.2. Подача логического 0 на входы CLR триггеров инициирует очистку регистра (строка 2). Далее (строка 3) осуществляется загрузка в регистр двоичной комбинации 0100. Последовательные тактовые импульсы вызывают сдвиг введенной информации вправо (строки 4-8). Обратите внимание на строки 5 и 6: единица из крайнего правого триггера ТВ переносится в крайний левый триггер ТА. В данном случае можно говорить о кольцевом перемещении единицы в регистре.
Таблица 8.2. Работа 4-разрядного параллельного кольцевого регистра сдвига
Далее (строка 9) вновь инициируется очистка регистра с помощью входа CLR. Загружается новая двоичная комбинация 0110 (строка 10). Подача 5 тактовых импульсов (строки 11-15) приводит к кольцевому сдвигу информации на 5 позиций вправо. Обратите внимание, что для возвращения данных в исходное состояние требуется 4 тактовых импульса. Если в регистре сдвига на рис. 8.4,б разорвать петлю обратной связи, то мы получим обычный параллельный регистр сдвига: возможность кольцевого перемещения информации будет исключена.
2. Федерализм, унитаризм, конфедерализм
3. Малые предприятия- организация, функционирование, эффективность
4. Бюджетное планирование на предприятии
5. Pple nd no hm in hmburger In this unrelible English tongue greyhounds ren~t lwys grey pnd bers nd kol bers ren~t bers nd guine pig is neither pig nor from Guine
6. становление географической науки Зачатки многих современных географических теорий мы находим у античных
7. склеивания 2 Метод неопределенных коэффициентов Рассмотрим функцию 3х переменных- Рассмотрим ко.html
8. К вопросу о психологии свидетельских показаний.html
9. .0. Алфавит 04 Закон гармонии гласных и согласных 06 Ударение в словах 08
10. Консультант Плюс- Перечислите принципы информатизации
11. Крестовый поход латинцев
12. Методические рекомендации для практических занятий Тема- Коллоквиум 3
13. Тема- Суд и правосудие в РК
14. Высшая школа 2001 УДК 803
15. Методика расчётов режимов резания
16. Сталин1
17. Статья- Реорганизация финансово-экономической службы компании
18. Греческие и римские меры
19. Ринок, його суть та функції
20. Курсовая работа- Теории аудита и бухгалтерского учета расчетов с персоналом по прочим операциям