Исследование принципов работы различных типов триггеров

Цель работы: Ознакомление с разными типами триггеров. Построение разных типов триггеров на логических элементах и других универсальных триггерах и их изучение.

Теоретическая часть

Триггер — это громадный класс электронных устройств, владеющих свойством пребывать в одном из двух устойчивых состояниях и менять их под действием внешних сигналов. Триггера это элементы с памятью. Их состояние зависит не только от сигналов, приложенных к входу сейчас времени, но и от сигналов, влияющих на него раньше.

В общем виде триггер может содержать выходы и следующие входы:

Исследование принципов работы различных типов триггеров Триггер имеет два выхода: прямой, обозначаемый Q и инверсный, обозначаемый как Q. Состояние триггера определяется по прямому выходу. Триггер будет в состоянии «1» в случае, если на прямом выходе уровень логической единицы и в состоянии «0» в случае, если на прямом выходе уровень логического нуля. Состояние выходов в любой момент противоположно: (Q=1 Q=0) и (Q=0 Q=1). Запрещенной комбинацией есть Q =Q. В этом случае состояние триггера не выяснено.

В зависимости от особенностей, назначения и числа входов триггеры дробят на следующие виды:

1. RS-триггеры с раздельной установкой в 1 и 0.

2. D-триггеры (другие заглавия — триггер задержки, триггер данных)

3. Универсальные JK-триггера 4 Т-триггера (счетные триггеры)

Серьёзным способом, применяемым для описания функционирования RS- триггера, есть способ таблиц состояний (таблиц переходов). Таблица состояний (рис. 3.3.а) RS-триггера в сокращенной форме (эту таблицу именуют кроме этого управляющей таблицей, таблицей функционирования) содержит два входных сигнала (сигналы R и S) и один выходной сигнал Q (функция). Не смотря на то, что триггеры имеют два выхода — один прямой Q, а второй — инверсный `Q, в описании триггера и в таблице состояний показывают только состояние прямого выхода Q.

Из таблицы состояний триггера видно, что при подаче на вход R уровня лог. «1» триггер принимает состояние логического «0», а при подаче управляющего сигнала «1» на вход S — состояние «1». направляться отметить кроме этого, что в случае, если до подачи управляющего сигнала, к примеру, на вход R, триггер был в состоянии логического «0», его состояние не изменится и по окончании подачи сигнала «1» на вход R. В случае, если на обоих входах триггера имеются уровни логического «0»- это состояние соответствует режиму хранения и триггер сохраняет прошлое состояние. В таблице это состояние обозначено условно Q0. При подаче на входы R и S в один момент уровня «1» триггер будет пребывать в неизвестном (либо неправильном) состоянии, исходя из этого такое сочетание сигналов R и S именуется запрещенной комбинацией управляющих сигналов и в таблице состояний обозначается буквой a.

Сокращенная таблица состояний триггера отражает только динамику трансформации состояния триггера и не учитывает свойство триггера запоминать единицу информации. Полная таблица состояний триггера обязана учитывать влияние (на процесс управления) значения прошлого состояния триггера Q0. Причем Q0 представляется как входная переменная. Полная таблица состояний RS -триггера приведена на рис. 1, б.

Таблицу состояний строят равно как и таблицу истинности.

Анализ таблицы говорит о том, что лишь в обстановках, обрисовываемых строчками 4 и 5, происходит изменение состояния триггера.

Тут Q’’ – состояние триггера до поступления управляющего сигнала;

Q – состояние триггера по окончании поступления управляющего сигнала;

? – неизвестное состояние триггера, соответствующее запрещенным комбинациям входных (управляющих) переменных.

Исследование принципов работы различных типов триггеров

Рис. 1. RS — триггер: а) — упрощенная таблица состояний; б) полная таблица переходов;

в) Карта Карно; г) RS — триггер, управляемый знаком низкого уровня (RS триггер); д) RS — триггер на элементах базиса ИЛИ-НЕ

Разглядим строчок 4. По окончании того, как подается сигнал на вход R, триггер сбрасывается, т.е. переходит из состояния “1” в состояние “0”.

Разглядим строчок 5. Триггер устанавливается, т.е. переходит из состояния “0” в состояние “1”, в следствии подачи сигнала “1” на вход S. Для строчков 1 и 2 сигналы S =01* и R=0, и, следовательно, никаких трансформаций в состоянии триггера не происходит. Для строки 3 сигнал R=1, и данный сигнал в обычных условиях обязан скинуть триггер, но так как триггер уже “скинут” и Q = 0, то сигнал R = 1 не изменяет его состояние.

Подобно для строчка 6 сигнал S = 1, и данный сигнал в простых условиях будет устанавливать триггер в “1”, но Q = 1, и, следовательно, состояние триггера останется без трансформаций до поступления следующего сигнала R.

Особенность RS-триггера содержится в том, что при подаче в один момент на входы R и S сигнала, соответствующего логической 1, состояние триггера делается неизвестным: на обоих выходах Q и `Q сформируется уровень “1”, а по окончании снятия со входов управляющих сигналов, в силу случайных обстоятельств, триггер может установиться в состояние “0” или “1”. Разумеется, что для обычной работы триггера нужно исключить указанное сочетание входных сигналов, приводящее к неизвестному состоянию, что возможно осуществить, предусмотрев исполнения запрещающего условия R ? S=0.

Из таблицы состояний возможно получено уравнение, обрисовывающее поведение триггера. Это уравнение носит название характеристического уравнения триггера. Оно показывает, как изменяется состояние триггера в зависимости от текущих входов и значений состояния.

Для получения упрощенного аналитического выражения, обрисовывающего поведение RS-триггера, выстроим карту Карно и совершим соответствующие контуры (рис. 1, в). Полученное характеристическое уравнение триггера имеет форму

Применив закон де Моргана преобразуем полученные выражение в базис И-НЕ:

Исследование принципов работы различных типов триггеров

Схема RS- триггера, реализованного в выбранном базисе, приведена на рис. 1, г.

Из формулы RS — триггера видно, что при реализации его в базисе И-НЕ, триггер управляется сигналами низкого уровня, т.е. уровня лог. 0 (если не предусмотрены инверторы). Для приведения поведения триггера, выполненного на элементах И-HE, в соответствие с таблицей состояний сигналы S и R нужно инвертировать.

Из анализа схемы рис. 1, г разумеется, что простой RS триггер возможно сконструировать, соединив “крест-накрест” два элемента И-НЕ.

Входные линии триггера обозначены как и , потому, что триггер устанавливается при =0 и сбрасывается при =0. Таковой триггер время от времени именуют RS-триггер с инверсными входами либо конъюнктивной бистабильной ячейкой.

Схема RS-триггера, реализованная в базисе И-HЕ в соответствии с таблицей состояний, приведена на рис. 1, д.

Для построения RS -триггера на элементах ИЛИ-НЕ приведем формулу триггера в базис ИЛИ-НЕ

Исследование принципов работы различных типов триггеров

Схема RS -триггера, выполненная на элементах базиса ИЛИ-HЕ, приведена на рис. 2, а. Временные диаграммы, поясняющие работу RS-триггера, приведены на рис. 2, б.

Из временных диаграмм (рис. 2, б) направляться, что рассмотренные выше RS-триггеры опрокидываются, т.е. управляются сигналами R и S, в любую секунду времени. В тех случаях, в то время, когда длительности управляющих сигналов не синхронизированы (не согласованы), триггер может быть в неизвестном состоянии (промежутки времени t4, t5), и исходя из этого такие триггеры именуют асинхронными.

Исследование принципов работы различных типов триггеров

Рис. 2. Схема RS – триггера, выполненная на элементах ИЛИ-НЕ(а)

и его временные диаграммы (б)

Триггер, выстроенный на базе элементов ИЛИ-НЕ, именуют кроме этого дизьюнктивной бистабильной ячейкой. Бистабильные ячейки, кроме независимого применения, входят в качестве составного узла в триггеры других типов.

Синхронный RS -триггер.Синхронные триггеры снабжаются дополнительным входом, по которому поступает синхронизирующий (тактирующий) сигнал. Наряду с этим изменение состояния триггера происходит (при наличии управляющего сигнала) лишь в те моменты времени, в то время, когда на особый синхровход триггера поступает тактирующий импульс (рис 3, а). Синхронный RS-триггер строится в соответствии с рис. 3, б, а его условное изображение на принципиальных и функциональных схемах приведено на рис. 3, в. Синхронизирующий вход обозначается буквой С.

Исследование принципов работы различных типов триггеров

Рис. 3. Временные диаграммы, поясняющие работу синхронного триггера (а),

схема реализации (б) и условное обозначение (в)

Входные сигналы S и R являются информационными, а на входе С — синхронизирующими, по ним происходит переключение триггера. направляться подчернуть, что для надежной работы триггера нужно, дабы продолжительность переключающего сигнала (синхронизирующего сигнала) на входе С была не меньше времени переключения триггера. Временем переключения (срабатывания, установки) триггера именуется время, которое проходит от момента трансформации входных сигналов до соответствующего трансформации состояния выходов и определяющееся задержками распространения сигнала логическими элементами, входящими в состав триггера.

Двухступенчатый RS — триггер.Рассмотренные схемы RS-триггеров являются одноступенчатыми. Использование одноступенчатых RS-триггеров в качестве независимых запоминающих элементов ограничено. Это связано с неустойчивой работой последовательностной схемы (цифрового автомата), память которой выполнена на одноступенчатых RS-триггерах. Сигналы переключения триггера S(t), R(t) формируются в цифровом автомате комбинационной схемой, в их формировании участвуют, наровне с внешними логическими сигналами, сигналы Q(t) и (t). Переключение одноступенчатого триггера под действием сигналов S(t) и R(t) приводит к изменению значений сигналов Q(t) и (t), а их изменение может привести к трансформациям сигналов S(t) либо R(t) в том же такте времени t и, как следствие, к фальшивому срабатыванию триггера. Для устойчивой работы триггера нужно, дабы сигналы Q(t) и (t) изменялись лишь по окончании прекращения действия входного сигнала S(t) либо R(t). Это требование выполняется в двухступенчатых триггерах (MS-триггерах). Базисными схемами для построения двухступенчатых триггеров являются одноступенчатые RS-триггеры.

Двухступенчатый триггер складывается из двух секций (ступеней), соединенных каскадно, как продемонстрировано на рис. 4 а, причем, любая секция содержит по синхронному RS-триггеру. Первая секция, ведущая либо М-секция (М происходит от британского MASTER) принимает данные со входных линий S и R. Состояние выходов ведущей секции подается на вторую секцию, ведомую, либо S-секцию (S происходит от британского SLAVE).

Для ведущего триггера употребляется простая синхронизация, тогда как для ведомого триггера импульс синхронизации инвертируется. Изменение состояния выхода ведущего триггера будет происходить в момент появления хорошего импульса синхронизации, и эти трансформации будут переданы на входы ведомого триггера. Но, никакие трансформации на выходе ведомого триггера не будут происходить до тех пор, пока не покажется хороший сигнал инвертированного импульса синхронизации, т.е. отрицательный (задний фронт) фронт исходного синхроимпульса. Следовательно, трансформации на выходах Q и не случится до тех пор, пока не завершится импульс синхронизации. На рис. 4, б продемонстрированы временные диаграммы работы триггера.

Исследование принципов работы различных типов триггеров

Рис. 4. Двухступенчатый RS – триггер (а), его временные диаграммы (б) и обозначение (в)

На функциональных схемах двухступенчатый триггер изображается в соответствии с рис. 3.6, в. Знак ТТ в поле условного обозначения свидетельствует , что триггер двухступенчатый.

Среди триггеров особенное место занимают JK-триггеры, имеющие более широкие функциональные возможности. Упрощенная таблица (таблица управления) состояний JK-триггера содержит четыре строки (рис. 2, а).

Из таблицы состояний видно, что для первых трех строчков (комплектов переменных) входы J и K играют роль входов S и R RS — триггера. Но, для четвертого комплекта переменных, в то время, когда J=K=1 состояние триггера резко отличается от состояния RS-триггера. Для RS-триггера — это запрещенная комбинация входных переменных, а в JK-триггере изменяется (инвертируется) прошлое состояние. JK-триггер возможно синтезировать (выстроить) на базе двухступенчатого RS-триггера, для чего направляться представить функциональную схему JK-триггера как совокупность КУ и синхронного RS-триггера (рис. 2, б).

Исследование принципов работы различных типов триггеров

Рис. 2. Упрощенная таблица состояний а) и функциональная схема б) JK- триггера

Для получения логических выражений (характеристических уравнений) функций R и S комбинационного устройства нужно выстроить совмещенную таблицу состояний JK и RS — триггеров (рис. 3 а).

Из взятых выражений для S и R (рис. 3, б) направляться, что для построения JK-триггера из двухступенчатого RS-триггера потребуется два элемента конъюнкции (на два входа любой). Схема, полученная методом синтеза JK-триггера, приведена на рис. 4, а. Обозначение JK-триггера на функциональных схемах приведено на рис.4, б.

Исследование принципов работы различных типов триггеров

Рис. 3. Таблица состояний а) и карты Карно б) JK-триггера

Исследование принципов работы различных типов триггеров

Рис.4. Синтезируемая схема а) и графическое обозначение б) JK — триггера

Производимые индустрией ИМС JK-триггеры смогут иметь пара входов (до трех) J и такое же количество входов K, объединенных схемами конъюнкций.

D-триггер (от британского DELAY) именуют информационным триггером, кроме этого триггером задержки. D — триггер не редкость лишь синхронным. Он может управляться (переключаться) как уровнем тактирующего импульса, так и его фронтом. Для триггера типа D, состояние в промежутке времени между знаком на входной линии и следующим состоянием триггера формируется несложнее, чем для любого другого типа.

Исследование принципов работы различных типов триггеров

Рис. 5. Таблица управления (а) и временные диаграммы (б) D-триггера

По синхроимпульсу D-триггер принимает то состояние, которое имеет входная линия, в соответствии с управляющей таблице состояний, приведенной на рис. 1, а. На рис. 1, б приведены временные диаграммы, поясняющие его работу.

Как направляться из управляющей таблицы, D-триггер имеет как минимум две входные линии: одна — для подачи синхроимпульсов; вторая- информационных сигналов. Схемное обозначение D — триггера приведено на рис. 6.

Для получения характеристической формулы воспользуемся полной таблицей состояния (рис. 7).

Исследование принципов работы различных типов триггеров Исследование принципов работы различных типов триггеров
Рис. 6. Схемное обозначение D-триггера, синхронизируемого передним фронтом тактируемого сигнала Рис. 7. Таблица состояний D-триггера; знаком равнодушного состояния (~) обозначены зна-чения Q для двух комплектов переменных, т.к. изменение состояния триггера при нулевом значении сигнала «С» не происходит

Для минимизации логического выражения (характеристической формулы триггера) возможно воспользоваться картой Карно (рис. 8, а).

Из рис. 8, а направляться, что характеристическое уравнение D-триггера содержит всего одну конъюнкцию, т.е. Q = СD.

Исследование принципов работы различных типов триггеров

Рис. 8. Карты Карно, составленные по таблице состояний (а), управления (б) и функциональная схемы (в) D-триггера

В случае, если учитывать, что при отсутствии синхроимпульсов состояние D-триггера не изменяется, то возможно упростить таблицу состояния, оставив в ней лишь переменные D и Q. Тогда карта Карно будет смотреться как на рис. 8, б. Сокращенное уравнение D-триггера имеет всего один сигнал – сигнал D.

Это выражение подразумевает наличие сигнала C, т.к. в его отсутствии переключение состояния D-триггера не происходит.

Напомним, что D-триггеры смогут переключаться как уровнем синхроимпульса, так и его фронтом. В технической литературе D-триггер, управляемый уровнем синхроимпульса, известен кроме этого как триггер-защелка.

Пример синтеза D-триггера, управляемого уровнем синхроимпульса из асинхронного одноступенчатого RS-триггера. Для этого D-триггер воображают как совокупность RS-триггера и комбинационного входного устройства, т.е. представляется так, что входными линиями RS-триггера руководит комбинационное устройство (КУ), в соответствии с характеристической формуле D-триггера (см. рис. 9, в). Входными переменными КУ являются сигналы Q0 , C, D, а выходными (функциями) — S и R. В случае, если учесть, что сигналы R и S являются для RS-триггера управляющими сигналами, то таблица состояний синтезируемого триггера будет содержать пять столбцов: два столбца — для переменных D-триггера — D и Q0, один — для функции Q (выходной сигнал синтезируемого триггера, он же есть выходным знаком базисного RS-триггера) и два столбца — для переменных R иS RS-триггера

Исследование принципов работы различных типов триггеров

Рис. 9. Комбинированная таблица состояний (а), карты Карно (б) и (в) и функциональная схема синтезируемого D-триггера

Столбцы 1, 2, 3 соответствуют таблице состояний D-триггера, а в столбцы 4, 5 записываются значения сигналов R и S, при подаче которых на входы RS-триггера, последний обязан принимать такие же состояния, что и D-триггер. Это обусловлено тем, что RS-триггер есть выходным узлом D-триггера.

Из таблицы (рис.9, а, первая строчок) направляться: в случае, если триггер был в состоянии “0” (Q0 =0), дабы он сохранил это состояние и по окончании поступления очередного синхроимпульса (напомним, что переключение состояния триггера происходит лишь при наличии синхроимпульса, а любая строчок таблицы состояний соответствует новому синхроимпульсу) на входе S (RS-триггера) нужно поддерживать уровень “0”, а на входе R — любой уровень, т.к. в то время, когда триггер будет в состоянии”0”, он сохраняет это состояние независимо от состояния сигнала R.

Для второй строки таблицы состояний Q0=1, а новое состояние триггера “0” (Q=0), следовательно, нужно подать на вход R — уровень логической 1 и т.д. Для каждой строки, где Q0=1, это состояние триггера сохранится независимо от значения сигнала S (т.к. при S=0 — режим хранения, а при S=1 — запись единицы).

По окончании заполнения таблицы состояний, применяя карты Карно (рис. 9, б и в), записывают логические выражения для функций комбинационного устройства S и R (направляться не забывать, что эти сигналы являются функциями доводов Q0 , D и входными переменными для RS-триггера.

По взятым логическим выражениям (см. рис. 9, б и в) возможно выстроить схему D-триггера (рис. 9, г).

Рассмотренный выше D-триггер синтезирован на базе синхронного RS-триггера. Его возможно синтезировать и на базе двухступенчатого, и — несложного, асинхронного RS-триггера. Как уже было отмечено выше, переключение D-триггера происходит лишь при наличии (поступлении) синхроимпульса. С учетом этого, логические функции S и R возможно записать в виде

S = C D;

Схема, реализующая эти функции, содержит два элемента конъюнкции и один инвертор. На рис. 10 приведена схема D-триггера, выстроенного на базе асинхронного RS-триггера.

Исследование принципов работы различных типов триггеров

Рис. 10. D-триггер, управляемый уровнем синхроимпульса, выстроенный на базе асинхронного RS-триггера

Экспериментальная часть

1. Исследование принципов работы различных типов триггеров Изучение RS-триггера на элементах И-НЕ.

а) Соберите схему, изображенною на рис. 5. Включите схему. Последовательно подайте на схему следующие сигналы:

S=1, R=0;

S=1, R=1;

S=0, R=1;

S=1, R=1;

S=0, R=0.

Убедитесь в том, что:

• при S=1, R=0 триггер устанавливается в состояние, при котором выход Q=0;

• при переходе к S=К=1 триггер сохраняет прошлое значение выхода Q=0;

• при S=0, R=1, триггер устанавливается в состояние, при котором Q=1;

• при переходе к S=1, R=1 прошлое значение выхода Q=1 сохраняется.

б.) По итогам опыта заполните таблицу состояний.

2. триггера и-Исследование на элементах ИЛИ-НЕ.

а Соберите схему, изображенною на рис. 6. Включите схему.

Исследование принципов работы различных типов триггеров Последовательно подайте на схему следующие сигналы:

S=0, R=1;

S=0, R=0;

S=1, R=0;

S=0, R=0;

S=1, R=1.

Убедитесь в том, что:

• при S=0, R=1 триггер устанавливается в состояние Q=0;

• при переходе к S=0, R=0 триггер сохраняет прошлое состояние выхода (Q=0);

• при S=1, R=0 триггер устанавливается в состояние Q=1;

• при переходе к S=0, R=0 триггер сохраняет прошлое состояние выхода Q=1.

б) По итогам опыта заполните таблицу состояний.

3. Изучение JK-триггера

а) Соберите схему, изображенною на рис.7.

Включите схему. Убедитесь в том, что:

Исследование принципов работы различных типов триггеров при R=1, S=0 триггер устанавливается в Q=1 независимо от состояния остальных входов;

• при R=0, S=1 триггер устанавливается в Q=0 независимо от состояния остальных входов.

• укажите какому RS-триггеру соответствует таблица состояний JK-триггера для RS-входов.

б) Установите S=R=1 и составьте таблицу состояний для входов J, K и С.

Указание: начальное состояние триггера Q=1 установить краткосрочной подачей сигнала S=0 и сигнала R = 0 для получения Q=0. Переход триггера в состояние, определяемом входами J и K происходит лишь по отрицательному фронту импульса на счетном входе С, организованном соответствующим ключом.

в) Составьте и зарисуйте временные диаграммы работы триггера для всех вероятных комбинаций Q, J, K.

Исследование принципов работы различных типов триггеров 4. Изучение JK-триггера в счетном режиме

а. Соберите схему, изображенную на рис. 6. Включите схему. Изменяя состояние входа [С] соответствующим ключом, зарисуйте диаграммы работы триггера в счетном режиме.

4. Изучение D-триггера

Исследование принципов работы различных типов триггеров а) Соберите схему, изображенную на рис. 9. Включите схему. Убедитесь в том, что:

• при R=1, S=0 триггер устанавливается в Q=1 независимо от состояния остальных входов;

• при R=0, S=1 триггер устанавливается в Q=0 независимо от состояния остальных входов.

б) Установите S=R=1, составьте таблицу состояний для входов D и С. в). Составьте временные диаграммы работы триггера для всех вероятных комбинаций Q, D, C.

5. Изучение работы D-триггера в счетном режиме

а) Соберите схему, изображенную на рис. 10. Подавая на счетный вход С тактовые импульсы посредством ключа [С] и определяя состояние выходов триггера при помощи пробников, составьте и зарисуйте временные диаграммы работы триггера в счетном режиме.

Исследование принципов работы различных типов триггеров

Лабораторная работа № 4

Изучение регистров

Цель работы: работы и изучение структуры регистров.

Теоретическая часть

Регистром именуется устройство, предназначенное для записи, хранения и ? либо сдвига информации, представленной в виде многоразрядного кода. Число возможно представлено в любой бинарно-кодированной совокупности счисления: бинарной, бинарно-десятичной, восьмеричной и т.д. регистр складывается из комплекта триггеров. Любой триггер рекомендован для хранения определенных разрядов бинарного кода.

По методу приема информации регистры дробят на:

параллельные (статические), в которых информация записывается и считывается лишь в параллельной форме;

последовательные (сдвигающие), в которых информация записывается и считывается лишь в последовательной форме;

последовательно-параллельные, в которых информация записывается и считывается как в параллельной, так и в последовательной формах.

Регистры делают последовательность микроопераций над словами:

1. Прием слова в регистр в прямом и обратном коде, эти сохраняются в регистре пока не покажется команда на их смену.

2. Выдача слова из регистра в прямом и обратном коде.

3. Исполнение поразрядных логических операций над несколькими словами.

4. Сдвиг кода вправо либо влево на требуемое число разрядов, преобразование параллельного кода в последовательный и напротив.

Параллельный регистр.В параллельных регистрах считывания информации и операции записи осуществляются во всех разрядах в один момент. Схема трехразрядного регистра на D-триггерах, выстроенного в пакете Electronics Workbench, приведена на рис.1. Информация поступает в виде параллельного кода, т.е. все разряда в один момент по n (n=3) проводам. Так информация в параллельном регистре хранится в параллельном коде, исходя из этого параллельный регистр именуют регистром памяти. Информация, считываемая с выходов триггеров, проиллюстрирована на временной диаграмме (см. рис. 3).

Исследование принципов работы различных типов триггеров
Рис.1. Схема параллельного регистра

Исследование принципов работы различных типов триггеров

Рис. 2. Диаграмма работы параллельного регистра

Последовательный регистр. В последовательных регистрах запись кода числа начинается с первого разряда методом последовательного продвижения информации посредством тактовых импульсов. Схема трехразрядного последовательного регистра, выполненного на D-триггерах, приведена на рис. 3. Временная диаграмма, иллюстрирующая работу регистра продемонстрирована на рис. 4. Записываемое число поступает по одному входу в виде последовательного кода, т.е. значение разрядов передаются последовательно тому как мы прочитываем довольно много разрядное число, к примеру: “тысяча триста сорок два” — 1342. В общем виде: n-разрядный регистр запоминает n-разрядное число за n-тактовых импульсов. Поступивший на вход последовательный код преобразуется в регистре в параллельный код: число возможно считано с выходов триггеров. С поступлением каждого тактового импульса записанная информация сдвигается в регистре (перемещение от входа к выходу), исходя из этого последовательный регистр именуют регистром сдвига.

Исследование принципов работы различных типов триггеров

Рис. 3. Схема последовательного регистра

Исследование принципов работы различных типов триггеров

Рис. 4. Диаграмма работы последовательного регистра

Сдвиг информации на один разряд равнозначен умножению кода на 2. К примеру, записано число 101 (в десятичном коде 5), сдвигаем его на один разряд влево и приобретаем 1010 (десятичном коде 10). Информация, записанная в последовательном регистре, возможно считана с выхода его старшего разряда в виде последовательного кода: в случае, если по окончании записи в регистр числа снова подать тактовые импульсы, число поразрядно будет прочитываться на выходе старшего разряда и оттуда возможно передано к вторым считывающим цепям.

Для обработки и хранения информации в микро-Эвм активно применяются сдвиговые регистры. Сдвиговые регистры в большинстве случаев реализуются на СИС-устройствах, выполненных с применением RS-, JK- либо D – триггеров, и различия между ними связаны в большинстве случаев с способом обработки входных и выходных данных.

Экспериментальная часть

Лекция 100. D-триггер


Интересные записи:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: