Конспекты лекций по цифровой электронике. Насыров И.А. - 35 стр.

       Выбор режима работы регистра определяется значением сигнала входе s/p.       только между двумя регистрами. Путь передачи информации в каждый конкретный
При сигнале s/p = 0 элемент DD1 2И-НЕ, формируя на своем выходе сигнал лог. 1, не   момент определяется значениями управляющих сигналов.
зависимо от сигнала синхронизации, поданного на вход С, блокирует синхронное        7.2. Счетчики
переключение триггеров разрядных схем регистра. Одновременно выходной сигнал        Счетчиком называется последовательностное устройство, предназначенное для счета
инвертора DD2 преобразует элементы 2И-НЕ DD3 и DD5 в инверторы и сигналы,           входных импульсов и фиксации их числа в двоичном коде.
присутствующие на входах параллельной записи информации D, переписываются в                Счетчики так же, как и сдвиговые регистры, строятся на основе N
триггеры разрядных схем. Элементы DD4 и DD6 в данном режиме также работают          однотипных связанных между собой разрядных схем, каждая из которых в
как инверторы, предотвращая возможность одновременной подачи на асинхронные         общем случае состоит из триггера и некоторой комбинационной схемы,
входы R- и S-триггеров двух активных логических уровней.                            предназначенной для формирования сигналов управления триггером.
       Если s/p= 1, параллельная запись информации становится невозможной, так             В цифровых схемах счетчики могут выполнять следующие микрооперации над
как логические элементы DD3-DD6 не зависимо от сигналов на входах параллельной      кодовыми словами:
записи D формируют на асинхронных входах R- и S-триггеров пассивные логические      1) установка в исходное состояние (запись нулевого кода);
сигналы. Одновременно элемент DD1 2И-НЕ превращается в инвертор, и по фронту        2) запись входной информации в параллельной форме;
импульса синхронизации информация со входа V (вход последовательного приема         3) хранение информации;
информации) записывается в триггер первой разрядной схемы регистра. В триггер       4) выдача хранимой информации в параллельной форме;
второй разрядной схемы переписывается информация из первой разрядной схемы и        5) инкремент – увеличение хранящегося кодового слова на единицу;
т.д. Регистр выполняет прием информации в последовательном виде и сдвиг ранее       6) декремент – уменьшение хранящегося кодового слова на единицу.
записанной в него информации влево (из младшего разряда в старший).
       Условное графическое изображение 4-х разрядного регистра сдвига показано     Основные параметры и классификация счетчиков. Основным статическим
на рис. 7.2 (б).                                                                    параметром счетчика является модуль счета М, который характеризует
       Если регистр выполняет операцию сдвига информации из старшего разряда в      максимальное число импульсов, после прихода которого счетчик устанавливается
младший, то на его условном графическом обозначении стрелка указывает вправо.       в исходное состояние.
Если стрелки показывают в обе стороны, то это значит, что регистр является                 Основным динамическим параметром, определяющим быстродействие
реверсивным, и направление сдвига информации определяется управляющим               счетчика, является время установления выходного кода tk, характеризующее
сигналом.                                                                           временной интервал между моментом подачи входного сигнала и моментом
       Следует отметить, что в сдвигающих регистрах используются только             установления нового кода на выходе.
двухступенчатые триггеры или триггеры с динамическим управлением. Это                      Счетчики могут классифицироваться по многим параметрам. Рассмотрим
гарантирует сдвиг информации строго на один разряд по каждому импульсу              основные из них.
синхронизации. При использовании других триггеров процесс сдвига становится                По значению модуля счета счетчики подразделяют на:
неуправляемым и за один импульс синхронизации информация может быть сдвинута        • двоичные, модуль счета которых равен целой степени числа 2 (M= 2n);
на несколько разрядов.                                                              • двоично-кодированные, в которых модуль счета может принимать любое, не
                                                                                        равное целой степени числа 2 значение.
Организация межрегистровых связей. В реальных цифровых устройствах                      По направлению счета счетчики подразделяют на:
информация, подлежащая обработке, хранится в регистрах. Обработка информации
                                                                                    • суммирующие, выполняющие микрооперацию инкремента над хранящимся
предполагает передачу ее из регистра в регистр. Эта передача может быть выполнена
                                                                                        кодовым словом;
различными способами.
                                                                                    • вычитающие, выполняющие микрооперацию декремента над хранящимся
       В простейшем случае между всеми регистрами может быть организована
                                                                                        кодовым словом;
индивидуальная связь. Этот способ реализует пространственное разделение цепей
передачи информации, при котором обмен между несколькими регистрами может           • реверсивные, выполняющие в зависимости от значения управляющего сигнала
производиться одновременно, что обеспечивает получение максимально высокого             над хранящимся кодовым словом либо микрооперацию декремента, либо
быстродействия ее обработки. Однако при большом числе регистров реализация              инкремента.
данного способа наталкивается на большие технические трудности ввиду                    По способу организации межразрядных связей счетчики делятся на:
громоздкости линий связи.                                                           • счетчики с последовательным переносом, в которых переключение триггеров
       В микропроцессорных системах обмен информацией между несколькими                 разрядных схем осуществляется последовательно один за другим;
регистрами осуществляется по последовательному принципу. При этом используется      • счетчики с параллельным переносом, в которых переключение всех триггеров
единственная линия связи (общая шина DB - Date Bus). К этой шине подключены             разрядных схем осуществляется одновременно по сигналу синхронизации;
входы и выходы всех регистров. При этом реализуется принцип разделения              • счетчики с комбинированным последовательно-параллельным переносом, при
информации во времени, при котором в каждый конкретный момент обмен возможен            котором используются различные комбинации способов переноса.


                                       69                                                                                 70