Для осуществления операции сдвига вводят специальные цепи сдвига. Структура сдвигающего регистра зависит от типа используемых элементов, от требуемого быстродействия и от ограничений, налагаемых на количество оборудования. На рисунке 6 изображена схема парафазного сдвигающего регистра на RS-триггерах. Здесь кроме основных триггеров, выполняющих функции хранения кода числа, имеются дополнительные, буферные или промежуточные триггеры (понятие основных и дополнительных чисто условное). Очевидно, что нельзя записывать в триггер Тi, код числа, хранящийся в Тi-1 триггере, пока из Ti, не считан код в Ti+1. Поэтому при построении сдвиговых регистров на одноярусных триггерах необходимо применять в цепях передачи кода элементы задержки при однотактном сдвиге или дополнительные (промежуточные триггеры) при двухтактном сдвиге.
В схеме на рисунке 6 будем считать триггеры Ti-1,
Ti, Ti+1 основными, в которых
хранится код числа, подлежащего сдвигу, а триггеры 
, 
, 
дополнительными или промежуточными.
При подаче управляющего сигнала Y1 код i
- 1 разряда слова передается в
промежуточный триггер , а в и т.д. Затем управляющим сигналом У2
код i - 1 разряда из промежуточного триггера передается в основной Тi. Аналогично происходит передача кодов остальных
разрядов слова. Таким образом, двумя управляющими сигналами (двумя тактами)
производится сдвиг кода слова на один разряд вверх по схеме (рисунок 6).
Естественно, что в регистрах, построенных на двухъярусных триггерах, не
требуется применение элементов задержки или дополнительных промежуточных
триггеров, так как начало (фронт) тактового импульса в таком триггере
производит запись в ведущий триггер, а конец тактового импульса (срез)
переписывает этот код из ведущего в ведомый. Т.е. функции дополнительного
триггера в каждом разряде выполняет ведущий триггер, а основного ¾ ведомый, с которого и снимается информация.
На рисунке 7 изображена схема регистра сдвига вправо на двух- ярусных JK-триггерах.
Работает схема следующим образом. Подачей сигнала у1 все триггеры устанавливаются в состояние "0". Далее производится запись кода числа х1, х2, х3, х4, например 1l01, по установочным входам S-триггеров.
Далее подачей тактовых импульсов У2
на шину синхронизации С производится сдвиг вправо кода числа,
записанного в регистр. Состояния триггеров регистра после подачи тактовых
импульсов T1 ¾ Т4
сведены в таблицу 1.
Т а б л и ц а 1 ¾ Состояния триггеров регистра
|
Тактовые импульсы |
Выходы триггеров |
|||
|
Q1 |
Q2 |
Q3 |
Q4 |
|
|
T0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
|
T1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
T2 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
T3 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
Т4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Следует отметить, что входы J и К первого триггера заземлены, что соответствует коду "0", который и записывается в первый триггер после прихода каждого тактового импульса.
На рисунке 8 приведены временные диаграммы, поясняющие принцип работы схемы.
Существуют схемы реверсивных сдвиговых регистров, которые позволяют производить сдвиг кода числа как вправо, так и влево.
Они могут быть однотактными и двухтактными с однофазными и парафазными цепями передачи, с параллельной и последовательной записью.
2.1 Используя программу Electronics Workbench (Электронная лаборатория), нарисовать одну из схем регистров (по указанию преподавателя).
2.2 Исследовать работу схемы, используя логический анализатор, генератор импульсов и логический преобразователь.
2.3 Сделать выводы по функционированию исследованной схемы.
Наименование и цель работы, краткие сведения из теории (не более 0,5 с.), схема исследованного регистра, временные диаграммы его работы, ответы на контрольные вопросы.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.