Файл: Шляпоберский В.И. Основы техники передачи дискретных сообщений.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 195
Скачиваний: 2
смещения в цепи базы, открывается на доли микросекун ды раньше транзистора 7V
Функционально элемент запрета изображается, как показано на рис. 2.53в.
На рис. 2.54 в качестве примера, поясняющего по строение логических устройств на ФТЯ с использовани-
Рис. |
2.54. |
Функциональные |
|
схемы: |
|
||
а) |
инвертора; |
б) элемента |
И; |
в) элемента |
«отрицание равно |
||
значности»; г) |
динамического |
триггера |
|
||||
ем рассмотренных выше трех основных |
функциональных |
||||||
элементов, |
приведены |
схема |
инвертора |
(рис. 2.54а), схе |
|||
ма 14 (рис. |
2.546), |
схема |
отрицания |
равнозначности |
|||
(рис. 2.54б) |
и схема ЦТ |
(рис. 2.54г). |
|
105
Г Л А В А |
Т Р Е Т Ь Я |
Распределяющие и преобразующие устройства
§ 3 . 1 . Р Е Г И С Т Р Ы
Регистром называется устройство, предназначенное для оперативного запоминания (регистрации) и воспро изведения одного /г-разрядного числа. Операции с двоич ными числами (кодовыми словами) выполняются регист рами,'содержащими двоичные элементы памяти (тригге ры, магнитные сердечники с П П Г и др . ) . Различают ре гистры параллельного и последовательного действий.
Регистр параллельного действия для хранения «-раз рядного двоичного числа состоит из я триггеров Т, на входе и выходе которых установлены схемы совпадения Ии И 2 (рис. 3.1). Перед вводом в регистр двоичного чи-
выходы
Импульс
"^ечитыбш'л
^—яУстанрд- ~ ко „О
_0 Импульс записи
Входы
Рис. 3.1. Регистр параллельного действия
ела все триггеры устанавливаются в положение 0 непо средственным воздействием на входы триггеров, соеди ненные параллельно.
106
Единичные разряды записываемого двоичного числа в виде сигналов высокого уровня одновременно подаются на входы 1, 2, 3, . . . , n-й схем H i . Спустя время, пример но равное половине длительности сигналов, на другие входы этих схем H i подается импульс записи. Появляю щиеся при этом на выходах соответствующих схем H i импульсы устанавливают связанные с ними триггеры з положение 1. Там, где на вход схемы И 4 был подан чис ловой разряд со значением 0, соответствующие триггеры останутся в положении 0.
Записанное в регистре двоичное число считывается подачей в требуемый момент времени импульса считыва ния на параллельно соединенные входы схем И2 . При этом сигналы, соответствующие 1 кода, появятся на вы ходе тех схем Иг, триггеры которых были переведены в состояние 1.
Регистр последовательного действия (или сдвигаю щий) представляет собой устройство, состоящее из по следовательно соединенных двоичных элементов памяти, состояние которых передается (сдвигается) на после дующие элементы под действием тактовых импульсов, (рис. 3.2). Управление работой регистра осуществляется
числа) А
Рис. 3.2. Регистр последовательного действия
поступающими с определенной частотой тактовыми им пульсами ТИ, представляющими собой перепады напря жения или импульсы тока, каждый из которых устанав ливает в положение 0 все двоичные элементы (триг геры) .
Разряды вводимого в регистр двоичного числа посту
пают на вход |
последовательно, |
начиная со |
старшего. |
||||
Разряды, равные 1, поступают в виде |
сигналов |
высоко |
|||||
го уровня, а разряды, |
равные 0, — в виде сигналов |
низ |
|||||
кого уровня. Моменты |
поступления |
разрядов |
должны |
||||
быть смещены во времени по отношению к тактовым |
им |
||||||
пульсам. Если |
первый |
разряд |
равен |
1, то входной |
сиг |
||
нал переведет |
первый |
двоичный элемент M9t |
в |
положе- |
107
ние 1. Это состояние сохранится до действия очередного тактового импульса, который переведет первый п все ос тальные двоичные элементы в положение 0. В резуль тате этого на-выходе ДЭ[ появится перепад напряже ния или импульс тока, который с задержкой на время t3, определяемое элементом Д, переведет ДЭ% в положение 1. Далее на вход регистра подается следующий (второй) разряд числа и после поступления 77/ происходит сдвиг (перезапись) старшего разряда в ДЭ3, а следующего за ним — в ДЭп.
Таким образом, разряды числа, поступающие на вход регистра в виде электрических сигналов, с каждым так товым импульсом будут «перемещаться» от элемента к
элементу |
и после (п—1) тактового импульса «.-разряд |
||
ная комбинация будет |
зафиксирована элементами |
реги |
|
стра. |
|
|
|
Вывод |
информации |
(кода) из регистра начнется |
при |
поступлении очередного /г-го тактового импульса. На вы ходе регистра последовательно появятся все разряды За писанного кода, начиная со старшего.
Импульсы кода числа на Входе -
регистра
ТИ .
Положение |
|
ГГ |
ПН |
Iэлемента |
"~ |
||
регистра |
t |
|
|
Положение |
|
|
|
Ё элемента |
0 |
|
I |
регистра |
|
|
|
Полотенце |
0- |
|
1F~J |
Шэлемента |
|
|
|
регистра |
/ |
|
|
Положение„ |
|
Г ц |
|
Ш элемента |
|
|
|
регистра |
|
|
|
Выходные |
|
|
|
импульсы |
|
I |
i |
|
|
Рас. 3.3. Диаграмма работы последовательного регистра
108
Время смещения выходного сигнала по отношению к
моменту поступления составит tCM=x(n—1)+/', |
где |
х— |
период следования тактовых импульсов; •/' — |
время |
ме |
жду очередным тактовым импульсом и моментом заш-н си; п — количество элементов регистра.
На рис. 3.3 приведены графики, поясняющие продвижение информации вдоль регистра при п — 4. С помо щью элементов задержки Д сигналы перезаписи инфор мации задерживаются на время 1Я, при переходе от пре
дыдущих элементов |
регистра |
ДЭ к последующим ДЭ, |
|||
чем обеспечивается |
разнос |
во |
времени |
сигналов |
записи |
и считывания, действующих |
на |
элемент |
регистра. |
Время |
задержки, вносимое элементом Д, должно быть таким, чтобы к моменту воздействия сигнала записи на элемент регистра все переходные процессы, вызванные действием ТИ, закончились.
Взависимости от способа управления продвижением информации различают однотактные, двухтактные и многотактные регистры последовательного действия. В однотактных регистрах информация продвигается под дейст вием одной последовательности ТИ (рис. 3.2). Поэтому в таких регистрах связь последующего двоичного элемен та с предыдущим осуществляется через элемент за держки.
Вдвухтактных регистрах (рис. 3.4) информация про двигается под действием двух последовательностей так-
|
щ |
- -1 |
4 |
Г^-Л_П—П- { |
|
|
|
даг_П_ЛТ_П_Г1_П_ |
|
|
|
Рис. 3.4. |
Двухтактный |
последовательный |
|
регистр |
|
|
|
товых импульсов |
THL и ТИЪ |
сдвинутых друг относитель |
но друга на половину периода. При этом соседние дво ичные элементы управляются различными ТИ. Такое по строение регистра позволяет непосредственно соединять последующий ДЭ с предыдущим, вследствие чего число используемых в регистре элементов ДЭ удвоивается по сравнению с числом этих элементов в однотактной схе-
109