Cel mai comun nod al tehnologiei digitale și al dispozitivelor de automatizare sunt registrele. Registrele sunt construite pe baza unor flip-flop-uri RS și D sincrone simple și cu două trepte. Registrele pot fi, de asemenea, implementate pe baza declanșatorilor JK. Prin primirea și eliberarea informațiilor, registrele sunt împărțite în următoarele grupe: cu recepție paralelă și emitere (Figura 3.25, a); cu recepție și livrare secvențială (Figura 3.25, b); cu recepție secvențială și ieșire paralelă (figura 3.25, c); cu recepție paralelă și ieșire secvențială (Figura 3.25, d); combinate, cu diferite metode de primire și livrare (Figura 3.25, e) și reversibile.
Registre de stocare (pjamjati). Registrele cu recepție paralelă și ieșire de informații servesc la stocarea informațiilor și se numesc registre de memorie sau de stocare. Schimbarea informațiilor stocate în registrul de memorie (înregistrarea de informații noi) se efectuează după instalarea pe intrările D0. Dm a noii combinații digitale (informații)
Fig. 3.26. Înregistrările de stocare, pe clapetele D sincronizate de nivelul sincronizării (a), față (b) și pe flip-flops RS sincronizate cu fața (c)
Înregistrări de tăiere. Registrele cu recepție secvențială sau cu ieșire de informații sunt numite registre de deplasare sau registre de deplasare. Registrele de deplasare pot îndeplini funcțiile de stocare și de conversie a informațiilor. Ele pot fi folosite pentru a construi multiplicatori și divizori de numere binare de numere, deoarece schimbarea numărului binar la stânga cu un bit corespunde înmulțirea cu două și deplasarea la dreapta - diviziune de doi. registre de deplasare sunt utilizate pe scară largă pentru a efectua diverse transformări de timp ale datelor digitale: o acumulare în serie a informației digitale seriale din emisiunea ulterioară simultană (conversia datelor digitale seriale în codul paralel) sau recepția simultană (paralelă primi) informații cu emiterea secvențială ulterioară (de conversie paralel în serie). Registrele de deplasare pot servi și ca elemente de întârziere a semnalului prezentat în formă digitală. Într-adevăr, registre cu o serie de primire (intrare) și de ieșire de informații se face pe întârzierea transmiterii de cicluri de m + 1 (m + 1 - numărul de biți ai registrului) timpul de mașină. registre de deplasare sunt de obicei implementate pe un D-bistabile (Fig. 3.27, a) sau RS-bistabile (Fig. 3.27, b) inverter, unde pentru introducerea informațiilor din prima categorie este pornit (prima descărcare este un D-flip-flop). Trebuie remarcat faptul că toate registrele de comutare se bazează pe două etape flip-flops sau margine de ceas sincronizat. registre de deplasare biți, cum ar fi registrele de stocare determinate de numărul bistabilelor incluse în compoziția lor. În Fig. 3.27 arată patru cifre circuitului registrului de deplasare implementat pe D- și RS-declanșare și diagramele de sincronizare care explică funcționarea registrului de deplasare prezentat în Fig. 3,28.
Datele de ieșire paralele din registrul de deplasare (vezi. Fig. 3.27, c) se realizează prin conectarea tuturor registru bistabilele la terminalele individuale (Fig. 3.27, a și b, aceste concluzii sunt prezentate prin linii întrerupte). Așa cum s-a menționat mai sus, registrele de deplasare sunt sincronizate de partea frontală a impulsurilor de sincronizare, adică Se înregistrează informații noi în registrul declanșatoare se produce într-un timp foarte scurt - pe durata marginii impulsului de sincronizare, mai precis, la momentul primirii marginii ceasului corespunzătoare. De obicei, acest "timp" este mult mai scurt decât timpul de propagare a semnalului, adică timpul de comutare a flip-flop-ului de registru într-o stare nouă. Funcționarea registrului de deplasare va fi luată în considerare utilizând exemplul circuitului prezentat în Fig. 3.27, a.
Se poate presupune că la început toți declanșatorii de înregistrare se află într-o stare logică zero, adică Q0 = 0, Q1 = 0, Q2 = 0, Q3 = 0. Dacă există o logică 0 la intrarea flip-flopului T1, sosirea impulsurilor de sincronizare la intrările flip-flop-urilor "C" nu le schimbă starea.
Rezultă din Fig. 3.27, impulsurile de sincronizare ajung la intrările corespunzătoare ale tuturor declanșatoarelor registrului în același timp și le înregistrează ce se întâmplă la intrările lor de informație. La intrările de informații ale flip-flopurilor T2, T3, T4 - nivelurile logice "0", t. intrările de date ulterioare ale bistabilelor conectate la ieșirile bistabilelor anterioare sunt într-o logică „0“, iar intrarea „D“ a primului flip-flop, de exemplu, condiția este alimentat la „0“ de la sursa de informații externe. Atunci când este aplicat la intrarea „D“ a primului bistabilului „1“, cu sosirea primului ceas este scris în flip-flop la „1“, iar în alte declanșatoare - „0“, deoarece la momentul primirii unui ceas pe partea din față a producției de declanșare T1 „încă“ prezintă o logică „0“. Astfel, în flip-flop T1, informația (acel bit) care a fost la intrarea sa "D" la momentul recepționării marginii frontale a sincronizării, etc., este înregistrată.
Când sosește al doilea ceas, logicul "1". ieșire din primul zăvor este scris în al doilea bistabil, și ca urmare există o schimbare înregistrată inițial „1“ cu declanșare în declanșatorul T2 T1, T2 de declanșare bistabil T3 etc. (Figura 3.28). Astfel, trecerea de serie se face introducerea de informații într-un registru de intrare (în codul de serie) la dreapta de către un bit la fiecare ciclu de ceas.
După sosirea impulsurilor de sincronizare m (în figura 3.27 și figura 3.28 m = 4), registrul este complet umplut cu cifre ale numărului introdus prin intrarea serială "D". În următoarele patru impulsurile de sincronizare se realizează la nivel de bit de ieșire de serie al numărului de registru înregistrat, după care registrul este complet eliminat (registru va fi complet curățat numai atunci când intrarea de alimentare la nivelul „0“ în modul de ieșire înregistrat numere).
Fig. 3.27. Registrele de deplasare pe flip flops D - a), flip flops RS - b) și registrul combinat pe flip - flopurile D
Contoare pentru inele. Pe baza registrelor de deplasare se pot construi contoare de inel-contoare Johnson. Contorul Johnson are un factor de conversie de două ori mai mare decât cel al factorilor de declanșare ai acestuia. În special, dacă contorul constă din trei declanșatoare (m = 3), atunci acesta va avea șase stări stabile. Contorul Johnson este utilizat în sistemele de automatizare ca distribuitori de pulsuri etc.
Masa contului Johnson (Figura 3.29) conține 2m (m este numărul de declanșatori din registru) de rânduri și m-coloane. Numărul de biți ai contorului este determinat de numărul de declanșatori (Figura 3.29). Luați în considerare schema unui contor de trei cifre al lui Johnson, efectuat pe baza de flip-flop-uri D (registrul de deplasare este realizat pe flip-flop-uri D). Pentru a construi un contor de sonde, este suficient să conectați ieșirea inversă a ultimului flip-flop de registru (ultima cifră) la intrarea "D" (cu intrarea destinată introducerii informațiilor de serie) primului flip-flop.
Trimiteți-le prietenilor: