Модель 8-ми разрядного регистра сдвига с входом сброса (74164)
Регистр сдвига - это устройство, состоящее из нескольких последовательно соединённых триггеров, число которых определяет разрядность регистра. Регистры широко используются в вычислительной технике для преобразования кодов. Параллельного в последовательный и наоборот [1].
Регистры бывают следующих видов:
- накопительные (регистры памяти);
- сдвигающие.
В свою очередь сдвигающие регистры делятся:
- по способу ввода-вывода информации:
- параллельные - запись и считывание информации происходит одновременно на все входы и со всех выходов;
- последовательные - запись и считывание информации происходит в первый триггер, а та информация, которая была в этом триггере, перезаписывается в следующий - то же самое происходит и с остальными триггерами;
- комбинированные.
- по направлению передачи информации:
- однонаправленные;
- реверсивные.
- по основанию системы счисления
- двоичные;
- троичные;
- десятичные.
Модель регистра 74164 представлена на рисунке 6, хранится в библиотеке компонентов системы OrCAD 16.3, имеет имя 7400.
Рисунок 6 – Модель регистра 74164
Быстро действующий 8-ми разрядный регистр 74164 располагается в одной микросхеме.
На выходе QA фиксируется напряжение соответствующее младшему разряду двоичного восьмиразрядного параллельного кода (имеющему вес 20), а на выходе QH фиксируется напряжение соответствующее старшему разряду (имеющему вес 27).
Запись входного последовательного кода производится, начиная с его младшего разряда, посредством подачи нужного уровня напряжения (‘0’-низкий уровень (L), ‘1’-высокий уровень (Н)) на вход А или вход В.
Для нормального режима работы регистра обычно на вход очистки и на второй вход последовательного ввода двоичного кода (на вход В) подается напряжение высокого уровня, а последовательный двоичный код подается на вход А.
При каждом перепаде напряжения на входе тактовых импульсов CLK, с низкого уровня на высокий (положительный фронт) двоичный код на выходах QA÷QH сдвигается вниз на один разряд
При поступлении 9-го положительного фронта на вход А сигнал с выхода QH попадает в следующий подсоединенный регистр сдвига или теряется.
Полная информация о состояниях входов и выходов модели регистра 74164 представлена в таблице 2, где Х – любое состояние. Запись QB…QH означает сдвиг ‘0’ или ‘1’ параллельного кода положительным фронтом тактового импульса: с QB на QC, с QC на QD, с QD на QE, с QE на QF, с QF на QG, с QG на QH.
Таблица 2 – Таблица переходов модели регистра 74164
Входы | Выходы | |||||
CLK | A | B | QA | QB… | QH | |
X | X | X | ||||
X | X | Без изменений | ||||
X | QB… | QH | ||||
X | QB… | QH | ||||
QB… | QH |
Таблица 3, иллюстрирует связь номеров тактов с уровнями сигналов источника DSTM2 и уровнями сигналов на выходах QA-QE в конце каждого такта. Как следует из таблицы 2, с поступлением очередного тактового сигнала производится сдвиг двоичного кода, выдаваемого DSTM2 (10101) на один разряд вправо.
Таблица 3 – Связь тактов с уровнями сигналов
Номер такта | |||||
DSTM2 | |||||
QA | |||||
QB | |||||
QC | |||||
QD | |||||
QE |
С выходов регистра 74164, сигналы поступают на входы 8-ми инверторов через шину.