Лекция 5 D - , JK- и T- триггеры

1-й учебный вопрос. Триггер задержки (D - триггер)

Назначение: задерживает цифровую информацию на один такт(половина синхронизации С). На выходе триггера тот цифровой сигнал (1 или 0), который был на входе на предыдущем интервале.

УГО D- триггера

USA

Eвро

R, S – установочные входы

Характеристика установочных входов: асинхронные, приоритетные по отношению к D входу(информационный вход) и предназначенные для начальной установки триггера.

Таблица переключений D – триггера

Сn	Dn	Qn-1	Qn
			Qn-1
			Qn-1

Хранение

Задержка на

1 такт синхронизации

Примечание: D триггер не имеет запрещенного состояния. Однако , если использовать установочные входы, то запрещенное состояние может быть за счет комбинации сигналов на установочных входах, так установочными входами являются входы RS-триггера.

2-й учебный вопрос.Универсальный JK- триггер

Работает, как JK, RS, RSC, D и T - триггеры. Поэтому называется универсальным триггером.

УГО(USA)

Таблица переключений

Сn	Jn	Kn	Qn-1	Qn	Сост.триггера
					Хранение
		Хранение
					Хранение
		Хранение
					Хранение
		Хранение
					Хранение
		Хранение
					Хранение
		Хранение
					Запись «0»
		Запись «0»
					Запись «1»
		Запись «1»
					Инверсия предыд.сост.
		Инверсия пред.сост.

Примечание: D – триггер можно получить, используя JK- триггер при следующем подключении.

3-й учебный вопрос Счетный Т – триггер

Т-триггер только синхронный и предназначен для построения счетчиков и делителей частоты.

УГО

Промышленностью Т-триггер не выпускается, но используются режимы счетного Т- триггера в D, JK- триггерах, а именно

Таблица переключений Т- триггера

Сn	Jn	Kn	Qn-1	Qn

Хранение

В Т- триггерах при поступлении синхросигнала значение сигнала на выходе Q сигнал инвертируется, т.е. при поступлении очередного синхроимпульса осуществляется инверсия предыдущего состояния.

Примечание: T –триггер можно собрать с использованием программирования логических интегральных схем (ПЛИС).

Лекция 6 . Регистры памяти и сдвига

Учебные вопросы:

1. Назначение и классификация регистров.

2. Синтез регистров (регистры памяти, сдвига, реверсивные регистры).

1-учебный вопрос. Назначение и классификация регистров.

Регистром называется последовательное цифровое устройство(ПЦУ) предназначенное для хранения небольших объемов информации и преобразование над n-разрядным двоичным кодом.

Регистр представляет собой упорядоченную последовательность триггеров, как правило D- триггеров, число которых соответствует разрядности регистра.

Восьми разрядный регистр.

А₇ А₆ А₅ А₄ А₃ А₂А₁ А₀

Преобразования в регистрах:

1. Обмен информации между регистрами(пересылка данных)

2. Поразрядные логические операции

Логические операции осуществляются поразрядно

Ак

^ (операция AND)

Рег

=

Ак

(рез AND)

3.Cдвиг слова в регистре влево или вправо

Сдвиг слова влево на 1 разряд - умножение содержимого на 2.

Сдвиг слова вправо на 1 разряд - деление содержимого на 2 .

сдвиг на 1 разряд влево (было 4_D, после сдвига 8_D)

cдвиг вправо на 1 разряд (было 4_D, после сдвига 2_D)

Установка регистра в начальное состояние

УГО

Классификация регистров.

В зависимости от содержания выполняемых операций в регистре, регистры бывают:

1) с параллельным приемом и параллельной выдачей информации. На этом принципе выполнено ОЗУ

2) с параллельным приемом и последовательной выдачей информации.

3) с последовательным приемом и параллельной выдачей информации.

2-й учебный вопрос. Синтез регистров(регистры памяти, сдвига, реверсивные регистры).

Принцип синтеза регистров: все регистры состоят из одинаковых блоков, количество которых определяется разрядом регистра. Каждый блок включает триггер (как правило, D- триггер) и сравнительно простое КЦУ. Следовательно, синтез регистра сводится к синтезу 1 блока с учетом связи между ними.

а) Регистры памяти(регистры с параллельным приемом и параллельной выдачей информации)

Рассмотрим схему 4-х разрядного регистра памяти:

б) Регистры сдвига (регистры с последовательным приемом и параллельной выдачей информации)

Таблица переключений регистра сдвига без ОС

№	Q3	Q2	Q1	Q0

Реверсивный регистр

Это регистр, в котором информация сдвигается как влево, так и вправо.

Рассмотрим регистры сдвига с обратными связями:

· Если соединить выход любого разряда регистра с входом, то получим кольцевой регистр, в котором информация будет перемещаться по кольцу.

УГО

· Кольцевой регистр с перекрестной обратной связью, когда в цепи обратной связи включен инвертор:

УГО:

· Кольцевой регистр с логической обратной связью

Это регистр, в цепи обратной связи которого включено логическое устройство. В нашем примере логическим устройством являетсясумматор по модулю 2.

УГО:

· Регистр сдвига с самовоcстановлением

Рассмотрим одну из возможных схем регистра самовосстановления: данная схема обеспечивает перемещение по кольцу 1, т.е. наличие унитарного кода.

Лекция 7.Двоичные и двоично-десятичные счетчики

Учебные вопросы:

1. Определение и классификация счетчиков.

2. Синтез двоичных и двоично-десятичных счетчиков.

1-ый учебный вопрос: Определение и классификация счетчиков.

Определение: Счетчик - это последовательное цифровое устройство, которое обеспечивает хранение слова информации и выполнение над ним микрооперации счета.

Микрооперация счета - изменение числа на +-1.

Суммирующий счетчик - это то, что было в счетчике +1

С= С+1

Вычитающий счетчик - это то ,что было в счетчике -1

С=С-1

Реверсивный счетчик: С= + -1(и то и другое выполняет)

Счетчики работают в двоичном коде и обеспечивают подсчет импульсов в интервале от 0до 2^N-1, где N- количество разрядов счетчика.

С_макс= 2^N-1

Например: 4- х разрядный счетчик имеет диапазон чисел от 0 до (2⁴-1)=15

Примечание: после достижения максимального значения суммирующий счетчик начинает счет с 0.

Пример : 0,…..,C,D,E,F,0,1……

Вычитающий счетчик: …..C,B,A,9…2,1,0,F…

Для построения счетчиков используются Т- триггеры (D,JK триггеры в режиме Т- триггера)

D- триггер

JK – триггер

УГО счетчика

>15(P) – перенос в старший разряд при суммировании

< 0(CR) – заем из старшего разряда при вычитании

2-й учебный вопрос: