У чому полягає принцип роботи асинхронного лічильника? Навести приклад такого лічильника.

У чому полягає принцип роботи синхронного лічильника?

Порівняльна характеристика синхронних і асинхронних лічильників.

9.4.4 Що таке лічильні тригери (їх УГП, побудова, таблиця станів)?

Що таке подільники частоти? Як вони будуються?

Як будуються синхронні лічильники?

Як будуються асинхронні лічильники?.

10 Регістри

Лабораторна робота №11

Мета роботи: вивчити принцип роботи паралельних та регістрів зі зсувом.

Короткі теоретичні відомості

Дуже часто потрібно не просто формувати задані сигнали або обробляти інформацію, а зберігати інформацію деякий час. Найпростішими запам'ятовуючими пристроями є регістри, які призначені для зберігання малих обсягів інформації і тому володіють максимальною швидкодією. Елементарним регістром, що дозволяє зберігати один біт інформації, є D-тригер.

Регістри за способом запису інформації діляться на паралельні, послідовні і універсальні (паралельно-послідовні). При паралельній передачі всі розряди передаються одночасно по декількох лініях, а при послідовній – по одній інформаційній лінії послідовно.

Простий паралельний регістр містить декілька динамічних тригерів, у яких поєднано входи синхронізації (Рис. 39). У основному полі УГП таких тригерів вказується кількість інформації, що зберігається, яка дорівнює кількості тригерів.

Рисунок 39 – Принцип побудови регістрів (1/2 КР1533ТМ7)

10.1.4 Тригери, що входять до складу паралельного регістру, можуть бути як статичними, так і динамічними (Рис. 40). Також вони можуть мати входи асинхронного скидання, які при побудові регістра також об'єднуються. Іноді регістри будуються з виходами на 3 стани ("1, "0", стан високого імпедансу). При цьому у таких регістрів (Рис. 40) з'являється вхід керування цим станом (наприклад, у КР1533ИР22 виходи регістру підключено до відповідних виходів внутрішніх тригерів тільки при подачі "0" на вхід, в іншому випадку можна вважати, що виходи регістра нікуди не підключені).

Рисунок 40 – Приклади паралельних регістрів

10.1.5 Регістри зі зсувом застосовуються для перетворення інформації з послідовного вигляду в паралельний вигляд і навпаки. Регістри зі зсувом отримуються послідовним, з точки зору передачі інформації, з'єднанням динамічних D – тригерів (Рис. 41). Обсяг інформації, що зберігається, дорівнює кількості тригерів, що використовуються. При надходженні синхроімпульсів інформація зсувається на один тригер (розряд).

Рисунок 41 – Приклад побудови регістру зі зсувом

10.1.6 Регістри зі зсувом прийнято поділяти за напрямками зсуву інформації. Для різних напрямів прийняті наступні позначення в основному полі УГП: ® – зі зсувом у бік старших розрядів; – зі зсувом у бік молодших розрядів; « – реверсивний зсув.

Універсальні регістри володіють властивостями паралельних і регістрів зі зсувом, і крім цього можуть виконувати перетворення паралельного коду в послідовний. У напрямі зсуву універсальні регістри поділяються так само, як і зсувові. Для побудови таких регістрів необхідно використовувати D – тригери з двома синхронними групами входів, інформація з яких трактується диз’юнктивно (Рис. 42).

Рисунок 42 – Приклад побудови універсального регістру

Однак схема побудови, наведена на Рис. 42, застосовується рідко – оскільки не передбачена можливість спільної роботи послідовного і паралельного регістрів (пріоритети статичної і динамічної частини тригерів рівні і тому виникає конфлікт керування). Тому частіше застосовується інша схема, в якій вхід SD має пріоритет перед С.

Виконання роботи

Намалюйте УГП регістру, який має входи керування і кількість інформації, що зберігається, згідно з варіантом по Табл. 15.

Таблиця 15 – Варіанти завдань

Примітка: тут R – вхід скидання; С – вхід синхронізації; “і” – інверсний, “п” – прямий; “-” – відсутній, “ф” – прямий динамічний, “с” – інверсний динамічний.

Намалюйте часові діаграми, реалізуйте за допомогою будь-якого типу тригерів. За допомогою Electronics Workbench переконайтеся, що отримана схема виконує свої функції. Дослідження краще всього проводити, якщо на входи подавати “1” та “0” за допомогою перемикачів, а з виходу отриманої схеми подати сигнали до логічного аналізатора.

Результати роботи

Звіт по виконаній роботі має включати у себе : титульна сторінка з назвою роботи; мета роботи; УГП регістру, що розробляється, часові діаграми, синтезована у підрозділі 11.2 схема; висновки.

10.4 Контрольні запитання