Цифровыеустройства. Технология idl

• Название: Цифровыеустройства. Технология idl
• Дата: 15.02.2022
• Размер: 3.16 Mb.
• Имя файла: Budko_CU.docx
• Тип: Документы; #362193
• страница: 34 из 46

РЕГИСТРЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ

Цельработы:

1. 
   Изучение принципов построения регистров.
   
2. 
   Исследование режимов работы и применения регистров.
   

1. 
   ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
   

Триггер может хранить (запоминать) 1 бит цифровой информации (1 или 0). Его также можно назвать одноразрядным регистром. Группа тригге- ров, предназначенная для хранения двоичной информации (один триггер на каждый бит информации), называется регистром. Регистры находят приме- нение в различных цифровых устройствах, включая микропроцессоры.

Данные могут вводиться в регистр (записываться) в последовательной форме (бит за битом) или в параллельной форме (все биты одновременно) и могут выводиться из регистра в последовательной или параллельной форме. Регистры классифицируются в зависимости от того, в какой форме ин-

формация вводится в регистр и в какой форме выводится.

Существует четыре возможности:

1. 
   Последовательно-последовательный регистр.
   
2. 
   Последовательно-параллельный регистр.
   
3. 
   Параллельно-последовательный регистр.
   
4. 
   Параллельно-параллельный регистр.
   

Регистры стоятся с помощью триггеров(RS, JK, D)и широко представ- лены как ИС средней степени интеграции.

Регистры, в которые данные вводятся или выводятся в последователь- ной форме, называются сдвигающими. Биты информации, находящиеся в триггерах регистра, сдвигаются то ли вправо, то ли влево при подаче синхро- импульсов. В некоторых регистрах информация может сдвигаться или впра- во, или влево в зависимости от специального управляющего сигнала. Такие регистры называются реверсивными. Если регистр может работать во всех четырех режимах и также как реверсивный, то такой регистр называется универсальным.

1. Параллельные регистры

Предназначены для запоминания и хранения двоичной информации, поэтому параллельные регистры называют регистрами хранения или реги- страми памяти. Такие регистры осуществляют операции записи и считыва- ния информации параллельным кодом. Параллельные регистры могут ис-

пользоваться в качестве буферных регистров, а также для преобразования прямого двоичного кода в обратный код и наоборот.

При построении параллельных регистров могут использоваться син- хронные триггеры со статическим управлением (latch), а также синхрон- ные триггеры с динамическим управлением и двухступенчатыеRS-,JK-, D-триггеры.

На рис. 7.1 приведены структуры регистров ИР22 и ИР23. Микросхемы ИР22 и ИР23 – это восьмиразрядные параллельные регистры на D-триггерах. Причем регистр ИР22 построен на D-триггерах со статическим управлением, а ИР23 – с динамическим управлением.

Рис. 7.1. Логическая структура регистров ИР22, ИР23

Регистры ИР22 и ИР23 имеют выходные буферные усилители с тремя состояниями. Третье высокоимпедансное состояние Zможно установить с

помощью вывода разрешения EO(EnableOutput), если подать на него на-

пряжение высокого уровня. Выходные буферные усилители обладают высо- кой нагрузочной способностью.

Регистры состоят из восьми D-триггеров с входами разрешения парал- лельной записи РЕ(PresetEnable) (для ИР23 – вход С). Если на входе РЕ действует высокий уровень напряжения, то данные от входов D0–D7записы- ваются в триггеры регистра.

Если на вход EOподано напряжение низкого уровня, то данные из

D-триггеров регистра пройдут на выходы Q0– Q7.

Регистр ИР23 принимает информацию синхронно с положительным перепадом тактового импульса, подаваемого на вход С.

В настоящее время выпускается большое количество регистров разно- образного назначения. Однако наиболее универсальными являются регистры, которые могут работать во всех четырех режимах. Примером такого регистра может быть микросхема ИР16.