Анализ и синтез сдвигающего регистра

Регистром называется узел, предназначенный для приема, временного хранения и выдачи машинного слова. Регистры могут также использоваться для некоторых операций преобразования данных: для сдвига кода числа (слова) на определенное число разрядов влево или вправо, для преобразования последовательного кода числа в параллельный и наоборот и т.д. Эти дополнительные функции регистров обеспечиваются путем усложнения схем хранения, выбора более сложных триггеров и подключения дополнительных логических схем на их входах и выходах.

Таким образом, регистры представляют собой совокупность триггеров, число которых соответствует числу разрядов в слове, и вспомогательных схем, обеспечивающих выполнение различных операций над словом.

На рис. 3.1 показана функциональная схема n -разрядного регистра, построенного на RS-триггерах. Информация в регистр записывается под действием сигнала «Запись». Предварительно перед установкой кода на регистр обычно на все разряды R подается сигнал сброса. На рисунке показано, что подключение к входам R дополнительных инверторов позволяет избежать этой предварительной операции. Здесь на вход каждого разряда поступает парафазный код двоичной цифры (х_i — на вход S_i и — на вход R_i), т.е. прямое и инверсное значения кода подаются в противофазе.

На рис. 3.2 изображена функциональная схема того же регистра, дополненная логическими элементами для преобразования хранящегося на регистре кода. По сигналу «Прямой код» с регистра считывается прямой код хранящихся данных, а по сигналу «Обратный код» — инверсное значение каждого разряда слова. Если оба этих сигнала поступают одновременно, то считывается парафазный код хранящейся информации. Более сложная логика на входе и выходе запоминающих элементов позволяет строить сдвигающие регистры.

Рис. 3.1. Схема регистра на RS-триггерах: а — функциональная схема;
б — условное обозначение регистра

Рис. 3.2 Схема выдачи информации регистра

Сдвигающие регистры обычно строятся с использованием D-триггеров, при этом неинверсный выход предыдущего D-триггера соединяется со входом последующего. В зависимости от расположения последующего D-триггера (справа или слева) и регистр будет сдвигающим вправо или влево. Переключение соединения может осуществляться с помощью промежуточных схем «И».

Синтез электрической функциональной схемы

Синтез состоит в построении функциональной электрической схемы сдвигающего вправо 4-разрядного регистра.

Порядок выполнения лабораторной работы

· изучить основные теоретические положения и описание лабораторной работы;

· оформить отчет по лабораторной работе, в том числе, нарисовать схему электрическую функциональную.

Отчет должен содержать

· Цель работы

· Наборы входных последовательностей

· Схемы электрические функциональные

· Выводы о проделанной работе