МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ "ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА" Інститут комп’ютерних наук і інформаційних технологій Кафедра автоматизованих систем управління
ДОСЛІДЖЕННЯ РОБОТИ РЕГІСТРІВ Лабораторна робота № 2 з дисципліни "Схемотехніка комп’ютерів" Львів – 2006 ДОСЛІДЖЕННЯ РОБОТИ РЕГІСТРІВ Мета роботи - вивчення принципів роботи регістрів. Підготовка до лабораторної роботи. 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. 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 (рис1).
рис 1. Таблиця станів PE C1 SI Q0 Q1 Q2 Q3  0 0 0 X X X X  0 0 0
0 0 X 0 X X X X X X  0 0 0
1 1 0 1 X 0 X X X X  0 0 0
0 0 1 0 0 1 X 0 X X  0 0 0
1 1 0 1 1 0 0 1 X 0   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
Частина В. Циклічний зсув 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 0 1 1 0 0 1 1 0  0 0 

0 1 0 1 1 0 0 1 1 0   Висновок: на основі проведеної лабораторної роботи, експериментально ознайомилась з будовою та принципом роботи мікросхеми К155ИР1.