Регистры хранения
Изучение работы регистров хранения, основанных на счетных т-триггерах. Использование микросхем серий ИР37, ИР27, ТМ8. Проектирование схем, вычисляющих максимальное (минимальное) число из всей последовательности и вычитающих последующий код из предыдущего.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.04.2014 |
| Размер файла | 758,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Обнинский Институт Атомной Энергетики
Кафедра АКиД
Лабораторная работа
Регистры хранения
Выполнил: студент гр. ЭиА-С11
Юрченко К. Г.
Проверил: Руденко А. В.
Обнинск 2014
Введение
Цель работы: Изучить один из основных узлов ЭВМ - регистр хранения (память), приобрести навыки в сборке наладке и экспериментальном исследовании регистра.
Ход работы
1. Статический многоразрядный параллельный регистр хранения, на базе т-триггеров.
Так как я не имею изначально счетных Т триггеров, я преобразую JK в Т триггер.
Рисунок 1. Преобразование JK в Т триггер.
Следующим этапом я построю на полученных мной Т триггерах простейший четырех разрядный регистр.
Рисунок 2. Схема проверки работы параллельного регистра собранного на базе Т-триггеров.
Принцип работы регистра отражен в таблице 1.
Таблица 1
|
C |
D4 |
D3 |
D2 |
D1 |
Q4 |
Q3 |
Q2 |
Q1 |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|||
|
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|||
|
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|||
|
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|||
|
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|||
|
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
|||
|
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Так же мною была представлена временная диаграмма работы регистра.
Рисунок 3. Временная диаграмма
2. Регистр хранения с динамическим управлением, основанный на базе микросхемы ИР37
Для хранения информации зачастую использую микросхемы серии ИР37(74HCT574N).В них запись происходит по переднему фронту сигнала «С».
Рисунок 4. Схема проверки правильности регистра ИР37.
Так как в большинстве случаев для изображения микросхем используют их схематические обозначения я привел на рис. 2 УГО исследуемого ИР37.
Рисунок 5. УГО микросхемы ИР37
Работа регистра представлена временной диаграммой на рис.6, на котором видно, что запись в регистр происходит только с приходом сигнала разрешения. До прихода следующего сигнала разрешения информация хранится без изменений.
Рисунок 6. Временная диаграмма
3. Регистр хранения кода с динамическим управлением, основанный на базе микросхемы ИР27.
Регистр отличается от предыдущего лишь тем, что вместо входа «разрешение записи», у данного регистра есть «разрешение выхода».
Рисунок 7. Схема проверки работы регистра ИР27.
Дабы разъяснить работу регистра, я привел таблицу истинности данного регистра.
Таблица 2
|
C |
D4 |
D3 |
D2 |
D1 |
Q4 |
Q3 |
Q2 |
Q1 |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
|
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
|
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
|
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
|
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
|
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
4. Вычислитель экстремальных значений основанный на микросхемах ИР27, СП1 и одном «исключающее или».
Данное устройство должно из всей последовательности входных кодов выбирать максимальный (минимальный) и хранить его на выходе до прихода более высокого (низкого) кода на вход.
Рисунок 8. Схема проверки правильности работы вычислителя экстремальных значений
Таблица 3
|
Max/Min |
D4 |
D3 |
D2 |
D1 |
Q4 |
Q3 |
Q2 |
Q1 |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
|
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
|
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
|
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
|
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
|
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
|
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
5. Вычислитель разности последующего и предыдущего кодов с использованием микросхем ТМ8 и ИМ6.
Как видно из названия, устройство на рис. 9 предназначено для вычитания последующего значения входного кода из предыдущего.
Рисунок 9. Схема регистра
Работу данного устройства наиболее оптимально представить в виде таблицы истинности, так как она нагляднее временной диаграммы.
Таблица 4
|
D4 |
D3 |
D2 |
D1 |
C |
Q4 |
Q3 |
Q2 |
Q1 |
|
|
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
|
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
|
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
|
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
|
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
|
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
|
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
6. Регистр в режиме продления длительности кода на основе микросхемы ИР22.
Данное устройство предназначено для запоминания входного кода во время прихода тактового сигнала и хранения кода на выходах регистра вплоть до прихода следующего тактового импульса.
Рисунок 10. Схема регистра
Временная диаграмма на рис. 11 отражает принцип работы регистра. Особенностью регистра является то, что при большой продолжительности тактового сигнала, регистр работает в режиме прямой передачи.
Рисунок 11. Временная диаграмма
Вывод
регистр триггер микросхема
В данной работе я исследовал работу регистров хранения, основанных на счетных т-триггерах. Научился пользоваться микросхемами серий ИР22, ИР27 и ТМ8. Спроектировал в Multisim схемы: вычисляющие максимальное (минимальное) число из всей последовательности, вычитающие последующий код из предыдущего, регистры в различных режимах работы. В процессе реализации вычислителя экстремальных значений (п. 5) возникла проблема, связанная с тем, что в режиме вычисления минимального кода, в программе возникает ошибка. Режим вычисления максимального кода из всей последовательности работает верно. Регистры так же работают верно.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Развитие современной микроэлектронной элементной базы. Номенклатура микросхем регистров. Цифровые устройства последовательного типа. Общее представление о триггерах. Регистр, как устройство выполнения функции приема, хранения и передачи информации.
контрольная работа [242,1 K], добавлен 25.03.2015Временные диаграммы работы статических и динамических регистров. Схема для исследования работы регистров. Принцип работы и диаграммы регистра сдвига вправо на D-триггерах. Реализация i-го разряда реверсивного сдвигового регистра, анализ функционирования.
лабораторная работа [429,4 K], добавлен 01.12.2011Принцип работы делителя частоты импульсов на 5 (JK-триггер). Синхронный недвоичный счетчик (на JK-триггерах). Сдвигающий регистр (на D-триггерах). Скремблеры с начальной установкой и самосинхронизирующиеся. Генератор псевдослучайной последовательности.
реферат [1,0 M], добавлен 24.12.2010Основные признаки классификации регистров. Принципов построения регистров сдвига, способы преобразования параллельного кода в последовательный и обратно. Сборка схем регистров сдвига и экспериментальное исследование их работы в динамическом режиме.
лабораторная работа [460,8 K], добавлен 12.10.2015Этапы проектирование полупроводниковых интегральных микросхем. Составление фрагментов топологии заданного уровня. Минимизация тепловой обратной связи в кристалле. Основные достоинства использования ЭВМ при проектировании топологии микросхем и микросборок.
презентация [372,7 K], добавлен 29.11.2013Принцип работы и характеристика интегральных схем. Разработка модуля реверсивного счетчика с применением микросхем современных серий. Принципиальная схема модуля; расчет динамических параметров, потребляемой мощности, надежности; конструкция устройства.
курсовая работа [171,3 K], добавлен 25.11.2013Синтез устройства управления семисегментным индикатором с общим катодом, которое обеспечивает высвечивание заданной последовательности символов в зависимости от состояния счетчика. Поиск наилучшего схемного решения. Сравнение и выбор серий микросхем.
курсовая работа [116,5 K], добавлен 19.06.2012Эквивалентное преобразование электрических схем. Расчёт транзисторных схем. Факторы схемотехнической реализации счетчика. Проектирование JK-, T-триггеров и четырехразрядного счётчика. Исследование схемы счетчика на сложение с последовательным переносом.
контрольная работа [1,5 M], добавлен 13.06.2012Разработка схемотехнической части последовательных регистров. Расчет ширины и длины каналов транзисторов логических вентилей, влияние изменение номинала питания на работоспособность схемы. Использование эффекта понижения температуры плавления меди.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 06.07.2011Построение ОУ на микросхемах 155-ой серии ТТЛ-логики с малой степенью интеграции, обеспечение работы прибора путем соединения между собой логических элементов. Разработка умножителя положительных двоичных чисел. Построение схем, разработка регистров.
курсовая работа [65,6 K], добавлен 22.04.2012
