Информатика и выч. техника \ Вычислительные машины, системы и сети

Логические элементы. Карты Карно. Триггеры. Регистры. Счетчики. Запоминающие устройства ЭВМ, страница 2

Управление ведется по заднему фронту.

Синхронный T – триггер

Строится на базе двухтактных RS – триггерах.

Функциональная схема синхронного RS – триггера:

В данной схеме присутствует так называемый вход синхронизации C.

Для двухтактного синхронного RS –триггера управление ведется по заднему фронту входа синхронизации и смена сигнала на входе триггера происходит только в том случае если значение счетного входа равно 1-це, если T=0, то смена состояния триггера на происходит.

D – триггер (триггер с задержкой по времени)

Асинхронные D –триггеры являются повторительными, поэтому для практической реализации функции с задержкой времени используются однотактные и двухтактные D –триггеры.


Управление ведется по переднему фронту единичного сигнала входа синхронизации. Максимальная задержка сигнала однотактного D – триггера на выходе  сигнала на входе.

Двухтактный синхронный D – триггер отличается от однотактного тем, что задержка по времени на Т.

JK – триггер (универсальный)

Может реализовывать все функции предыдущих триггеров.

Главное отличие JK – триггера: не имеет запрещенных состояний.

1 – хранение 0-я;

2 – подтверждение 0-я;

3 – установка 1-цы;

4 – переход в противоположное состояние;

5 – хранение 1-цы;

6 – переход в 0-ое состояние;

7 – подтверждение 1-цы;

8 – переход в противоположное состояние;

Карта Карно для JK – триггера:

                     

Сигнал на выходе триггера в последующий момент времени изменяется на противоположный, если J=1, или равен предыдущему если K=0, если J=K=1, то триггер работает в режиме счетного триггера, если размыкается обратная связь, то триггер работает в режиме синхронного RS – триггера, если на J и K одновременно подавать противоположные сигналы, то триггер работает в режиме D – триггера.

Незадействованные входы элементов & являются свободными для наращивания схемы.

Вопросы для самопроверки

1.  Что такое триггер.

2.  Работа RS –триггера.

3.  Переключательная функция для элементов И-НЕ.

4.  Переключательная функция для элементов ИЛИ-НЕ.

5.  Функциональная схема и работа Д –триггера.

6.  Функциональная схема и работа Т-триггера

7.  Функциональная схема и работа JK- триггера

          ЛЕКЦИЯ № 3

РЕГИСТРЫ

Цель. Изучить работу и принципы построения регистров.

Задачи:

1.  Изучить принципы построения регистров.

2.  Изучить функциональные схемы регистров.

Регистр – этот узел ЭВМ предназначенный для хранения кода слова, и выполнения над хранимым словом ряда операций.

Количество разрядов регистра зависит от количества триггеров входящих в его состав.

Операции выполняемые в регистре:

ü Установка регистра в 0-ое состояние;

ü Сдвиг кода слова;

ü Передача кода слова из одного регистра в другой.

Типы регистров:

ü Параллельный регистр – предназначен для хранения кода слова, и передача слова в другой регистр;

ü Последовательный регистр – предназначен для последовательного сдвига слова влево или вправо;

Функциональная схема трехразрядного параллельного регистра, на базе однотактных  D – триггерах.

Данный регистр носит название однофазного регистра, т.к. запись слова происходит по одному информационному входу «V».

Время обработки регистра:

Тр=Ттр+Т&

Ттр – время срабатывания триггера

Т& – время срабатывания элемента &

Трехразрядный, параллельный, парафазный регистр на синхронном RS – триггере

Каждый разряд данного регистра определяется 2-я информационными входами R и S, которые являются взаимно-инвертирован-ными, что приводит к однозначности при установке триггера. И для увеличения быстродействия необходимо выполнение равенства:

Тр=Ттр – время срабатывания триггера равно времени срабатывания регистра.

Пример передачи кода слова между двумя, двухразрядными, параллельными и парафазными регистрами.

Если V=1, происходит запись в первый регистр. Если V=0, происходит передача слова во второй регистр.

Трехразрядный последовательный сдвигающий регистр построенный на синхронных D – триггерах

R – установка триггеров в 0-ое состояние

ОС – обратная связь.

С – номер такта, Q0,Q1,Q2 – входы регистра.

При каждом тактовом импульсе происходит сдвиг кода слова вправо.

Для сохранения информации в регистре при ее передачи в другой регистр вводится обратная связь, и вместе с записью информации в следующий регистр происходит восстановление информации в исходный регистр.

Сдвигающие регистры могут быть реверсивными, т.е. осуществлять сдвиг информации как влево так и вправо в зависимости от сигнала в цепи управления.

Двухразрядный реверсивный сдвигающий регистр

Если V=1, происходит запись слова в разряды регистра. При Е=1 осуществляется сдвиг слова вправо, если Е=0 сдвиг слова влево.

Q0 – информационный выход при сдвиге слова влево

Q1 – информационный выход при сдвиге слова вправо

Если осуществляется сдвиг слова вправо используется информационный вход Х1, если влево используется информационный вход Х2.

Универсальный последовательный параллельный регистр (5 элементов 2-И-ИЛИ, 4 синхронных D – триггера)

При последовательном режиме работы регистра вход V=1, и код слова последовательно через вход D поступает в триггеры.

Входные сигналы b0…b3 являются информационными входными сигналами для триггеров и зависят от выхода триггера предыдущего разряда (предыдущего триггера).

Скачать файл