Регістри і лічильники імпульсів, страница 4

При нарощенні розрядності регістрів на мікросхемі 561(564)ИР6 керуючі вхо­ди запаралелюються. Для організації послідовного вводу, вихід В7 регістру молод­ших розрядів з’єднуються з D-входом регістру старших розрядів, а послідовний ви­від інформації знімає з В7 регістру старших розрядів. В тих випадках, коли окремі функції регістром не виконуються, відповідні керуючі входи підключаються до нап­руги джерела живлення або до загальної шини.

Описаний регістр придатний для використання в цифрових приладах різно­го функціонального призначення. На рис.1.15 наведен варіант його застосу­вання  як фа­зо­вого компаратора [15]. На виході компа­ратора з’явиться напруга, від­повідна лог. “І”, якщо f₁<f₂, та лог. “0”, якщо f₁>f₂. При f₁=f₂ на виході присутній симетричний меандр. Компаратор зручний для викорис­тання в цифрових системах з фазовою ав­то­під­стройкою.

Основне призначення мікросхеми – організація магістрального обміну інфор­ма­цією. В найпростішому випадку такого обміну ІМС використовується  як буфер­ний регістр між абонентом та магістраллю (рис.1.16) [8]. Однак в цьому випадку не­об­хідно враховувати специфіку регістру, що складається в тому, що порт (шина) В в режимі запису з боку магістралі L стає передаючим і не може бути вимкнен подібно порту А. Це призводить до того, що абонент А при запису в регістр R з боку ма­гістралі L  повинен або синхронно перемикатися на прийом, або мати можливість ви­ми­катися від порта В, перехо­дячи самостійно в третій стан.

Найбільш повно функціональні можливості ІМС реалізуються в різних магіст­ральних комутаторах, варіант одного з яких надан на рис.1.16, б. Роботу наведеного радиального комутатора можна подати наступним чином. Припустимо, що виникла необхідність передачі да­них від абонента, розташованого на магістралі L_i, до або­нента, підклю­ченого до магістралі L_j. Передача починається з запису інформації в регістр R_i через порт В. На протязі цієї операції порт А знаходиться в третьому стані. Після закінчення операції запису абонент магістралі L_i відклю­чається від регістру R_i. Далі здійснюється синхронний переза­пис інформації регістру R_i  в регістр R_j через відповідні порти А_і  та А_j, після чого порти А обох регістрів від­микаються. Режим роботи ре­гістру R_j задається відповідними керу­ючими сигналами, поданими на його входи, тому він може як запам’ятати прийняту інформацію, так і пе­ре­да­вати її в магістраль L_i транзитом.

Застосування регістрів, особливо регістрів зсу­ву, дуже різно­манітно. Регістри пам’яті знаходять широке використання в арифме­тичних приладах, також, в зверхоперативній пам’яті. Зсувні регістри во­лодіють значно більшими функціональними мож­ли­востями: здій­снювати  запис та видачу інформації в послідовному або паралель­ному кодах в залеж­ності від керуючих сигналів; перетворювати пара­лельний код в послідовний та навпаки. Така задача виникає часто при передачі двійкової інформації по кабельним та телефонним лініям зв’язку (рис.1.17).

Вхідний регістр здійснює перетворення інформації, поданої в паралельному коді, в інформацію, подану в послідовному коді і з виходу Q₃ передає її в лінію зв’язку. Вихідний регістр DD2 здійснює зворотнє перетворення. В регістр-приймач необхідно передавати не тільки послідовний код передаваємої інформації, але й синхроімпульси, необхідні для керування зсувом на прийомному боці лінії зв’язку. При цьому можливо розфазування синхронізуючого та інформаційного сигналів. Лінія зв’язку, яка розглядається є однофазною [12], і їй властиві недоліки одно­фазних цифрових систем. Найсерйозніший недолік міститься в розфазуванні переда­ваємих сигналів. При цьому важливо пам’ятати, що однофазна синхронізація не тер­пить, щоб інформація опереджувала синхросигнал.

Забезпечення стійкості до розфазування досягається різними шляхами [12]. Один з них містить­ся в застосуванні регістру, що ви­рівнює, вмикаємого перед вхо­дом регістра-приймача DD2. Особли­вість використання регістру, що вирівнює, міс­титься в наступному. Якщо інформація, що передається, відновлюється по зрізу син­хро­­імпульсу С, то як регістр, що ви­рівнює, використовується регістр, що переми­кається по фронту, який виставляє на своєму виході інформацію по фронту синхро­сигналу лінії зв’язку, тобто інформація, яка з гарантією відноситься саме до даного такту. Можливі і інші засоби синхронізації [12].

Існують і асинхронні засоби послідовної передачі данних, за яких сигнал, що синхронізується, не іде по окремому каналу, а за рахунок спеціального кодування передається по тому ж каналу, що і данні, змішуючись з ними в часі. Різноманітні варіанти будування таких систем описані в [12]. Звичайно для цієї мети викорис­товуються спеціалізіровані БІС мікропроцесорних комплектів.

В арифметиці зсув числа на один розряд ліворуч відповідає множенню його на 2, зсув праворуч – відповідно діленню на 2. Тому регістри можуть виконувати функ­цію перетворення “ваги” двійкової інформації.

Регістр, що зсувається, в якому записана одиниця лише в одному розряді, мо­же виконувати роль лічильника імпульсів, що пос­тупають на синхровхід, шляхом відображення інформації на лінійній шкалі (наприклад, лампочка, що горить, номера етажа в ліфті). Розвит­ком цієї ідеї є колові лічильники, які представляють собою зсувний ре­гістр, виходи тригеру старшого розряду якого поєднані з входуми тригеру молодшого розряду. Приклад такого лічильника наведений на рис.1.18, а. Якщо в один з розрядів такого регістру записати  логічну одиницю, а в усі останні – логічний нуль або – навпаки, то записана одиниця з кожним синхроімпульсом буде перехо­дити з одного роз­ряду в інший з циклом, що дорівнює кількості тригерів. Таким чином, отримана схема буде виконувати функцію багатофазного розподі­лювача ім­пульсів (рис.1.18, б). Такі прилади широко викорис­то­вуються в промисловій авто­матиці, в енергетичній електроніці.