Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Інші
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2024
Тип роботи:
Завдання
Предмет:
Інші
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Виконання індивідуального завдання
Число а – 4-розрядне двійкове число, яке відповідає порядковому номеру студента в журналі групи.
Число b – довільне 4-розрядне двійкове число.
Тому: а=0011
b=1100
Результати роботи суматора приведений на часовій діаграмі:
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Національний університет “Львівська політехніка”
Кафедра АСУ
Лабораторні роботи № 5
ДОСЛІДЖЕННЯ РОБОТИ РЕГІСТРІВ
з дисципліни
“Комп’ютерна схемотехніка”
Виконав:
студент групи КН-2 4
Ремез О.С.
Прийняв:
Балич Б.І.
Львів – 2008
Мета роботи - вивчення принципів роботи регістрів.
Теоретичні відомості
Регістром називають операційний вузол, який служить для запам’ятовування слів і забезпечує в загальному випадку виконання наступних мікро операцій:
встановлення регістра н нуль (скидання);
приймання слова з другого регістра, лічильника, суматора і т.д.;
передача слова на другий регістр, суматор, лічильник і т.д.;
перетворення кодів слів, що зберігаються в інверсних кодах;
зсув слова вліво або вправо на потрібне число розрядів;
перетворення послідовного коду в паралельний і навпаки;
порозрядні операції кон’юнкції, диз’юнкції і додавання по mod 2.
Схеми конкретних регістрів в окремих випадках можуть реалізувати тільки деякі з перечислених мікро операцій.
Як правило регістри будуть на тригерах RS, JK, DV, D або T-типів, котрі і реалізують мікро операцію запам’ятовування слів. Решту ж мікро операцій виконуються за рахунок підключення до входів і виходів тригерів, логічних елементів, а також за рахунок організації відповідних зв’язків між ними.
Будемо називати паралельним регістром такий регістр, котрий реалізує всі перечислені операціі з n-розрядними словами, за виключенням зсуву і перетворення послідовного коду в паралельний і навпаки. Якщо в паралельному регістрі на вхід кожного розряду інформації поступає по двох каналах в парафазному коді, то такий регістр називають парафазним. Якщо в наявності тільки один канал (прямий або інверсний) поступлення інформації в кожному розряді регістр називають однофазним. Парофазні регістри будують, як правило, на тригерах з роздільними входами, а однофазні – на тригерах з одним входом. Розрізняють також однотактові і багатотактові регістри. В однотактових регістрах запис інформації відбувається парафазним кодом без попереднього встановлення тригерів в „0”, причому самі тригери виконують по схемі з внутрішньою затримкою. В багатотактових регістрах, що реалізуються на основі тактованих тригерів, мікро операції виконуються при подачі двох або більше тактових сигналів.
Схема паралельного однофазного регістра, який виконує перші дві мікрооперації із приведеного вище списку, показана на рис.1. На нульові входи всіх тригерів подається сигнал встановлення нульового стану (сигнал скидання) ПО. Після подачі цього сигналу всі тригери регістра будуть знаходитись в 0-му стані до моменту появлення на вхідних шинах слова, яке повинно бути записано і сигналу прийому слова П1. В тих розрядах, де Xi=1, відбудеться встановлення тригерів в одиничний сигнал. Там, де Xi=0, стан тригерів не змінюється. Видача інформації з регістра може відбуватися в прямому, інверсному і парофазному кодах.
Рис.1. Схема паралельного однофазного регістра
Зсувним регістром називають такий регістр, який виконує мікрооперацію зсуву, а також мікрооперації прийому і видачі слів. Якщо дві останні мікрооперації реалізуються тільки в крайніх розрядах регістра (1-м або n-м), то зсувний регістр називають також послідовним регістром. При зсуві слова в регістрі, розряди слова, що вийшли за границі розрядної сітки регістра втрачаються, а розряди, що звільнилися заповнюються нулями.
Рис.2. Схема регістра з видачею парафазного коду
Регістр, котрий може здійснювати зсув слів як вліво, так і вправо, прийнято називати реверсним. Зсувний регістр реалізує і перетворення послідовного коду в паралельний і навпаки.
При перетворенні послідовного коду в паралельний, запис слова в регістр відбувається синхронно із зсувом його вмістимого вліво, якщо послідовний код поступає зі старших розрядів, або вправо, якщо код поступає з молодших розрядів. Після заповнення всіх розрядів регістра слідує паралельна видача слова через елементи І, що підключені до виходів тригерів регістра.
При перетворенні паралельного коду в послідовний інформація заноситься в регістр паралельним кодом, а потім слідує серія із n зсувних сигналів. Послідовний код зчитується з тригера Т1 (з молодших розрядів) при зсуві вправо або ж з тригера Тn (із старших розрядів) при зсуві вліво.
Схеми яз зсувних, так і паралельних регістрів значно спрощуються при використанні синхронних тригерів, в яких елементи, що не входять в бістабільну схему , мають більше, ніж два входи. В такому випадку всі функції збудження реалізуються на самих тригерах.
Характеристики досліджуваного регістра К155ИР1
К155ИР1 – це чотирьохрозрядний зсувний регістр. Він має послідовний вхід даних SI, чотири паралельних входи D0(D3, а також чотири прямі виходи Q0(Q3.
Регістр має два тактових входи:
C1 – робота з послідовним входом.
С2 – робота з паралельним входом. (обидва мають управління перепадом з 1 в 0)
В регістрі наявний додатковий вхід PE – дозволу роботи. Коли на ньому наявна логічна “1”, то він дозволяє роботу тактового входу C2 (паралельний вхід), коли “0” – дозволяє роботу тактового входу С1 (послідовний вхід).
При PE=”1” і подачі тактового сигналу на вхід С2 в момент від’ємного переходу 1(0 – в регістр завантажуються дані від паралельних входів D0(D3, тобто на Q0(Q3 будуть відповідні значення входів: Q0(D0, Q1(D1, Q2(D2, Q3(D3.
При PE=”0” дозволяється робота тактового входу С1 - від’ємні фронти послідовності тактових імпульсів зсувають дані: від послідовного входу SI на вихід Q0, Q0(Q1, Q1(Q2, Q2(Q3, Q3( за межі сітки (тобто вправо від молодшого розріду до старшого).
Зсув даних по регістру вліво отримаємо якщо з’єднати Q3 з D2, Q2 з D1, Q1 з D0 (але зсув вліво при цьому можливий тільки при паралельному режимі зчитування, тобто PE=”1” і запис по тактовому входу С2).
Умовне графічне позначення регістра К155ИР1 з позначенням номерів виводів.
2. Порядок виконання роботи
Експерементальне дослідження.
Частина А.
Послідовний запис регістра К155ИР1.
Збираємо схему послідовного запису інформації.
Вхід дозволу PE під’єднуємо до тумблера SA1, подаємо низький рівень напруги “0” – дозвіл послідовного запису.
Послідовний вхід регістра SI підключаємо до тумблера SA2 і відповідно до значень конкретного розряду на S2 забезпечуємо “1” (+5В) або “0” –“земля”.
Виходи регістра Q0(Q3 підключаємо через резистори до індикаторних світлодіодів (свічення світлодіода відповідає наявності логічної “1” на виході).
Тактовий вхід С1 підключаємо до генератора одиничних імпульсів (ГОІ).
Натискаємо на ГОІ кнопку “Пуск” та перевіряємо працездатність регістра в режимі послідовного запису по тактах, фіксуючи стани розрядів регістра за індикаторними світлодіодами. Заповнюємо таблицю станів і креслимо часові діаграми.
Схема послідовного запису інформації (рис3).
рис 1.
Часові діаграми (рис4).
рис 4.
Таблиця станів
PE
C1
SI
Q0
Q1
Q2
Q3
0
0
0
X
X
X
X
0
0
0
1
1
X
1
X
X
X
X
X
X
0
0
0
1
1
1
1
X
1
X
X
X
X
0
0
0
1
1
0
0
1
1
X
1
X
X
0
0
0
1
1
0
1
1
0
1
1
X
1
Частина Б.
Паралельний запис регістра.
Збираємо принципову схему паралельного запису.
Вхід PE підключається через SA1 до “1” – дозвіл паралельного завантаження.
Паралельні входи D0(D3 підключаємо до перемикачів SA2(SA5 і подаємо на них “0” чи “1”, перемиканням відповідних тумблерів в залежності до значення відповідного розряду вхідного коду.
Виходи регістра Q0(Q3 підключаємо через резистори до індикаторних світлодіодів (свічення світлодіода відповідає наявності логічної “1” на виході).
Тактовий вхід С2 підключаємо до генератора одиничних імпульсів (ГОІ).
Натискаємо на ГОІ кнопку “Пуск” та перевіряємо працездатність регістра в режимі послідовного запису по тактах, фіксуючи стани розрядів регістра за індикаторними світлодіодами. Заповнюємо таблицю станів і креслимо часові діаграми.
Принципова схема паралельного запису (рис 5).
рис 5.
Часові діаграми (рис6).
рис 6.
Частина В.
Циклічний зсів вправо (від молодшого до старшого розряду).
Збираємо схему послідовного запису інформації.
Вхід дозволу PE під’єднуємо до тумблера SA1, подаємо низький рівень напруги “0” – дозвіл послідовного запису.
Послідовний вхід регістра SI підключаємо до тумблера SA2 і відповідно до значень конкретного розряду на S2 забезпечуємо “1” (+5В) або “0” –“земля”.
Вихід Q3 під’єднуємо до виходу SI (забезпечуємо циклічний зсув вправо).
Виходи регістра Q0(Q3 підключаємо через резистори до індикаторних світлодіодів (свічення світлодіода відповідає наявності логічної “1” на виході).
Тактовий вхід С1 підключаємо до генератора одиничних імпульсів (ГОІ).
Натискаємо на ГОІ кнопку “Пуск” та перевіряємо працездатність регістра в режимі послідовного запису по тактах, фіксуючи стани розрядів регістра за індикаторними світлодіодами. Заповнюємо таблицю станів і креслимо часові діаграми.
Таблиця станів:
PE
C1
SI
Q0
Q1
Q2
Q3
0
0
0
1
1
1
1
0
1
1
0
1
1
0
0
0
1
1
0
1
1
1
1
0
1
Висновок: на основі проведеної лабораторної роботи, експериментально ознайомилась з будовою та принципом роботи мікросхеми К155ИР1.
Індивідуальне завдання
Встановити на регістрі значення свого варіанту (9дес – 1001дв )на виходах регістрів та виконати зсуви вправо та вліво.
Подаю на вхід D0 значення 1 на D1 – 0 D2 – 0 D3 – 1. На вхід РЕ подаю сигнал, щоб дозволити запис в паралельному режимі.
Подаю синхросигнал (на вхід С2) та отримую на виходах наступні значення: Q0 - 1 Q1 - 0, Q2 - 0, Q3 - 1.
Висновок
В результаті виконання лабораторної роботи я зрозумів принцип роботи чотирьохрозрядного зсувного регістра К155ИР1. Я навчився виконувати послідовний, паралельний запис регістра а також виконувати зсуви на 1, 2, 3 розряди вліво та вправо.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора