Цифровыеустройства. Технология idl

• Название: Цифровыеустройства. Технология idl
• Дата: 15.02.2022
• Размер: 3.16 Mb.
• Имя файла: Budko_CU.docx
• Тип: Документы; #362193
• страница: 35 из 46

Микросхема ИР16

Это четырехразрядный регистр сдвига с третьим состоянием выхода. Логическая структура регистра приведена на рис. 7.2. Регистр построен на четырех синхронных RS-триггерах с инверсным динамическим управлением. RS-триггеры включены по схеме D-триггеров (вход S соединен через инвер- тор со входом R). На выходах регистра Q0 – Q3 поставлены буферные усили- тели с повышенной нагрузочной способностью и тремя состояниями. Регистр имеет входы данных D0–D3,вход разрешения параллельной загрузки и сдвига RE , тактовый вход С, вход последовательной загрузки данных S1, вход разрешения выходам ЕО и выходы Q0 – Q3 .

Если на вход REподать напряжения высокого уровня, то данные от

входов D0 – D3 параллельно загружаются в регистр синхронно с отрицатель-

ным перепадом импульса синхронизации на входе C. Когда на входе REдей-

ствует напряжение низкого уровня, то загрузка данных в регистр происходит последовательно от входа S1, а сдвиг данных – вправо от Q3 к Q0 синхронно с каждым отрицательным перепадом тактового импульса на входе C .


Рис. 7.2. Логическая структура регистра ИР16
Если на вывод разрешения выходам Е0 подать напряжение низкого уровня, то выходы Q0 – Q3 перейдут в Z-состояние. На рис. 7.3 приведены условные обозначения и цоколевка ИР22 ,ИР23 и ИР16.

Рис. 7.3. Условные обозначения и цоколевка ИР22 , ИР23 и ИР16

3. Реверсивные регистры сдвига

Могут осуществлять сдвиг информации как вправо(SR-Shift Right), так и влево(SL-Shift Left), в зависимости от сигнала на входе управления М. Пример построения реверсивного счетчика показан на рис7.4.


Рис. 7.4. Логическая структура реверсивного регистра

Если на вход М поступает низкий уровень напряжения, то при подаче тактовых импульсов, информация с входа SR сдвигается вправо. А если на вход Мпоступает высокий уровень напряжения, то при подаче тактовых им- пульсов информация с входа SL сдвигается влево.

Применениерегистровсдвига

Изначально регистры сдвига предназначались для временного хране- ния данных и некоторых манипуляций с этими данными. Рассмотрим неко- торые наиболее общие применения регистров сдвига.

Линиязадержки

Регистр сдвига с последовательным вводом и последовательным выво- дом данных можно использовать для задержки цифровых сигналов на время

t

N1 _,

f_c

где N – число разрядов регистра сдвига;

f_c – частота следования импульсов синхронизации.

Таким образом,цифровой сигнал появляется на выходе регистра сдви-

га с задержкой на время ∆t. Время задержки можно варьировать с помощью

изменения частоты следования импульсов синхронизации и числа триггеров регистра сдвига.

Преобразовательинформацииизпоследовательноговида в параллельный вид

Данные в последовательном виде легко преобразовать в параллельную форму с помощью последовательно-параллельного регистра.

Преобразовательинформацииизпараллельноговида в последовательный вид

Данные в параллельном виде легко преобразовать в последовательную форму с помощью параллельно-последовательного регистра.

Кольцевойсчетчик

Если последовательный выход регистра сдвига Q0 соединить с после- довательным входом, то единичный бит, записанный в один из триггеров, будет циркулировать по регистру при подаче синхроимпульсов. Такая схема называется кольцевым счетчиком. На выходах триггеров генерируется не- перекрывающиеся последовательности импульсов,которые могут быть по- лезны для различных приложений.

Схема может быть использована для подсчета импульсов. Число сосчи- танных импульсов определяется единичным уровнем на выходе соответст- вующего триггера. Модуль счета такого счетчика равен числу разрядов реги- стра, mod = N. Эта схема может рассматриваться и как делитель на N (N:1).

СчетчикДжонсона

Если выход 0Qсоединить с последовательным входом, то такая схема называется счетчиком Джонсона. Если в такой схеме после обнуления реги- стра подать импульсы синхронизации, то на выходах триггеров будут гене-

рироваться сигналы формы меандра.

Счетчик Джонсона – это делитель на 2Nили модуль счета такого счет- чикаmod = 2N.

2. 
   ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
   

Оборудование и компоненты: универсальная лабораторная установка IDL-800; ИС КР1533ТМ2 (74АLS74) – два синхронных D-триггера с динами- ческим управлением; ИС КР1533ЛА3 (74ALS00) – четыре логических эле- мента 2И-НЕ; ИС КР1533ЛА4 (74ALS10) – три логических элемента 3И-НЕ; ИС КР555ИР16 (74LS295) – четырехразрядный регистр сдвига.

1. Собрать схему четырехразрядного регистра сдвига, показанную на рис. 7.5, используя две ИС КР1533ТМ2 и ИС КР1533ЛА3.

Рис. 7.5. Четырехразрядный регистр сдвига