Изучение работы наиболее распространенных схем регистров и принципы работы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Новосибирский государственный технический университет

Кафедра экономической информатики

Лабораторная работа №3

РЕГИСТРЫ

Факультет бизнеса

Группа ФБИ

Выполнили:

Проверил: Иванов Л.Н.

Новосибирск

2007

Цель работы: изучить работу наиболее распространенных схем регистров и принципы работы.

Использованное оборудование: стенд ОАВТ (блок ввода-вывода информации, сменные печатные платы, набор сменных карт).

Основные сведения.

Регистры предназначены для приема, временного хранения, преобразования и выдачи информации.

Параллельные регистры (регистры памяти).

1.  Однофазный регистр на RS-триггерах:

Схема

Временная диаграмма

    

                   Уст “0”

                                                                                                t

                            X₁

                                                                                                 t

                            X₂                                                                                                t

                         Ввод                                                                t

                           Q₁ *

Q2*

                                   *                                                             t

Вывод

                                                                                                  t

                                                                                                  t

                          Q₁^|

                                                                                                  t

                          Q₂^|                                                                                                       t

2.  Регистры на синхронных триггерах:

·  На D-триггерах                           ·  На JK-триггерах

Схема                                                             Схема

    X                                                             X

	&

 

                                                                    X

Ввод

Вывод                                                                       Ввод

Последовательные регистры (регистры сдвига) строятся на основе синхронных триггеров.

1. Регистр сдвига D-триггерах:

 Схема

 

      X

 

Сдвиг

Уст”0”

   D_i=Q_i-1- сдвиг вправо

   D_i=Q_i+1-сдвиг влево

Временная диаграмма

 

   Х                                             

                                                  t               

 Сдвиг

                                                  t

  Q₁                                                            

                                                  t

  Q₂                                                            

                                                  t

  Q₃                                                             

                                                  t

2.  Режим кольцевого счетчика:

4-х разрядный параллельно-последовательный регистр

Схема:

Ввод

 

      X

Временная диаграмма

 

       X

Сдвиг

                                                                      t

                                                                      t

 

     Q₁                                                                                                  t

	Q2

 

                                                                    t

     Q₃                                                                                                 t

УГО:

 

Порядок выполнения работы.

1.  Установить печатную плату ПЗ в разъем стенда и включить тумблер «Сеть».

2.  Установить карту Ш-2 и исследовать работу параллельного регистра (микросхема К155ИР1). Входные коды задавать с помощью тумблеров SA1…SA4, тактирующий сигнал записи информации в регистр подавать нажатием кнопки SB1. тумблер SA5 должен находиться в положении «1», что соответствует подаче 1 на разрешающий вход V регистра (на карте не показан). Входная информация отображается индикаторами HL1…HL4, выходная- HL5…HL8. убедиться в правильности ранее построенной временной диаграммы.

     Уст «0»

t

X₁                                                                                t

X₂                                                                                t

         Ввод                                                                  t

Вывод

Q2

 Q₁

t

t

Q₁^|                                                        t

t

Q₂^|                                                        t

3.  Установить карту Ш-1 и исследовать работу последовательного регистра. Для перевода универсального регистра в последовательный режим тумблер SA5 должен находиться в положении «0» (V=0). Входные коды задавать кнопкой SB2, тактовые импульсы - кнопкой SB1; состояние триггеров регистра контролировать по свечению светодиодов  HL1…HL4. Убедиться в правильности построенной временной диаграммы.

 

      X                                        

                                                  t

Сдвиг

                                                   t

    Q₁                                                           t

    Q₂                                                           t

    Q₃                                                           t

Рис.1

4.  Перевести последовательный регистр (карта Ш-1) в режим кольцевого счетчика, записав в него код 0001 и соединив перемычкой контакты X и Y на печатной плате. При подаче кнопкой SB1 тактовых импульсов 1 должна последовательно перемещаться по кольцу триггеров. Убедиться в правильности ранее построенной временной диаграммы.

 

X                                                                     t

     Сдвиг                                                                      t

Q₁                                                                                                   t

Q₂

                                                                                     t

Q₃                                                                                                   t          

 

Q₄                                                                                                   t

Рис.2

Дополнительное задание.

Исследовать на стенде УМ-12 работу регистра КП в режимах параллельного и последовательного сдвигов.

·  Записали в регистр код 10100100.

·  Перевели регистр в режим последовательного сдвига и нажатием кнопки «Пуск» осуществили сдвиг записанного кода на один разряд.

·  При режиме последовательного сдвига полученная временная диаграмма совпадает с ранее построенной.(см.рис.1)

·  Перевели регистр в режим кольцевого счетчика, соединив выход старшего разряда с входом младшего разряда. При подаче на вход «Сдвиг» импульсов генератора в  режиме параллельного сдвига полученная временная диаграмма совпадает с ранее построенной.(см.рис.2)

Вывод.

Изучили основные принципы работы наиболее распространенных схем регистров, построенных на основе JK-триггеров, D-триггеров, составили временные диаграммы. Убедились  в правильности их построения для всех исследованных типов счетчиков.