Регистр сдвига

Регистрами называются устройства, выполняющие функции приёма, хранения , логической обработки и передачи информации. Информация в регистре хранится в виде числа (слова), представленного комбинацией сигналов «0» и «1». Каждому разряду числа, записанному в регистр, соответствует свой разряд регистра. Обычно регистры выполняются на триггерах. Триггер с номером i является i-м разрядом регистра и представляет i-й разряд двоичного слова.

В регистре могут выполняться следующие основные операции над входным кодом:

а) предварительная установка регистра;

б) приём и хранение кода числа из другого устройства;

в) передача кода числа из регистра в другое устройство;

г) сдвиг хранимого в регистре кода на один или несколько разрядов вправо или влево;

д) преобразование последовательного кода в параллельный и наоборот;

е) поразрядные логические операции;

Конкретные регистры могут выполнять лишь некоторые из указанных операций.

Сдвигающий регистр (регистр сдвига) служит для хранения кода числа и выполнения операций сдвига кода. Сдвиг кода - это перемещение в регистре кода числа на какое-либо число разрядов влево или вправо. В этом случае разряды числа, вышедшие из разрядной сетки регистра влево или вправо, теряются, а в освободившиеся при сдвиге разряды регистра записываются нули [1].

В данном проекте необходимо синтезировать регистр сдвига, который принимал бы приходящее на его вход число и записывал его в свой младший разряд, предварительно сдвинув своё содержимое на один разряд влево. Выходной код должен быть представлен в шестизначном двоично-десятичном коде.

Т.о. цикл работы данного устройства можно представить в следующем виде:

где D - вход регистра, Qi - состояния его разрядов.

Реализуем данную систему с помощью D - триггеров, используя таблицу состояния этих элементов.

Таблица 1.8 - Состояния D - триггера

Разряды регистра (рис. 1.10) построены на триггерах микросхемы К155ТМ2 (DD18, DD19, DD20). Она содержит два независимых асинхронных D-триггера, имеющих общую цепь питания. У каждого триггера есть входы D, S и R. Входы S и R - асинхронные, потому что они работают независимо от сигнала на тактовом входе; активный уровень для них низкий.

Рис. 1.10 - Принципиальная схема регистра сдвига

Сигнал от входа D передается на выходы по положительному перепаду импульса на тактовом входе С. Чтобы триггер переключился правильно, уровень на входе D следует зафиксировать заранее, перед приходом тактового перепада. Защитный интервал должен превышать время задержки распространения сигнала в триггере. Если на входы S и R триггеров К155ТМ2 одновременно подаются напряжения низкого уровня, состояние выходов окажется неопределенным. Загрузить в триггер входные уровни можно, если подать на данные входы напряжения высокого уровня [3, с. 75].

Цоколевка микросхемы К155ТМ2 приведена на рис. 1.11.

Для поддержания на входе R триггеров постоянного уровня сигнала «1» используется стандартный для TTL - логики способ его получения. На сопротивлении R3 = 1КОм происходит падение напряжения номиналом +5В, в результате чего получаем требуемый сигнал.

Рис. 1.11 - Расположение выводов у микросхемы К155ТМ2

Читайте также

Разработка компьютерных аналогов схем исследования биполярных транзисторов
компьютерный программа полупроводниковый моделирование В данной работе исследуются возможности применения компьютерного моделирования для изучения характеристик традиционных полупроводник ...

Приемно-контрольная панель на базе микроконтроллера
Приемно-контрольные приборы (ПКП) осуществляют прием информации от извещателей, ее запоминание, обработку и передачу соответствующим службам, а также выполняют процедуры взятия под охра ...

Проектирование аппаратного обеспечения одноплатных микроконтроллеров
Задание: В заданной РЭС осуществить управляющую функцию по одному из заданных параметров с помощью контроллера, построенного на МПК, разработать электрическую принципиальную схему проект ...