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

Проектирование модуля управления трехфазным асинхронным двигателем
В настоящее время создано множество схем управления двигателями переменного напряжения. При этом делается большой акцент на применение в этих схемах специальных унифицированных микросхем ...

Проектирование системы автоматического управления очистки стекла спортивного самолета
Задачи по управлению тем или иным явлением или процессом, возникающие в повседневной практической деятельности человека обширны и многообразны. Управление можно определить как совоку ...

Разработка комплекта электрических схем маршрутной релейной централизации блочного типа
Целью дипломного проектирование являлась разработка комплекта электрических схем маршрутной релейной централизации блочного типа (БМРЦ) для использования их студентами техникума в качест ...