Реферат на тему:
Регістри
Регістр – це цифровий вузол, який призначений для запису та зберігання
коду. Крім зберігання, деякі види регістрів можуть перетворювати
інформацію, наприклад, з послідовної в часі форми подання в паралельну,
зсувати записану інформацію на один або декілька розрядів в сторону
молодшого або старшого розряду, інвертувати код. У відповідності до
призначення розрізняють регістри зберігання та HYPERLINK
“http://vozom.ho.ua/R4/page72.html” \l “rgs” регістри зсуву .
Важливими характеристиками регістрів є розрядність та швидкодія.
Розрядність залежить від кількості розрядів в числі, яке можна записати.
Швидкодія характеризується максимальною тактовою частотою, з якою може
проводитись запис, зчитування чи зсув інформації.
Регістри зберігання складаються з одноступеневих D- або RS-трігерів. З
цією метою можна також застосовувати і JK-трігери, але їх можливості
більші, ніж потрібно для регістру зберігання. Варіант чотирьохрозрядного
регістра зберігання наведено на рис.21. Тут зображено ІМС К155ТМ8, яка
містить 4 D-трігери з об’єднаними входами установки нуля та
синхронізації. Числа в трігери регістра записуються по входах D при
сигналі дозволу C=1. Після зміни сигналу на вході C на 0 трігери
переходять в режим зберігання. В цей час на входи D можна подати
наступне число, яке при C=1 запишеться в регістр. Для обнулення регістра
до входу R підводять від’ємний імпульс на час, який потрібний для
переведення всіх трігерів в 0. Цей час вказують у довідниках. Поки
регістр виконує свої функції, на вході R підтримується напруга високого
рівня.
Регістри зберігання, які виконані по різних варіантах і подані в серіях
ІМС широкою номенклатурою (табл. 21), відрізняються функціональними
можливостями, електричними характеристиками, режимами керування. Багато
регістрів мають виходи на три стани і відповідне керування ними,
спеціальні входи для сигналів керування режимом запису, причому деколи
входи керуючих сигналів об’єднані логічним оператором. Ряд серій містить
багаторегістрові ІМС.
Таблиця 21 Склад регістрів зберігання в серіях ІМС
Мікросхема Кількість розрядів Середня затримка, нс Потужність
споживання, мВт Напруга живлення, В
Однорегістрові ІМС
К1500ИР150 6 1.6 716 -4.5
К1500ИР151 6 2.2 890 -4.5
К531ИР19П 4 15 480 5
К531ИР20П 4 15 600 5
К531ИР22П* 8 19 800 5
К555ИР22* 8 43 200 5
К555ИР27 8 30 140 5
К555ИР15* 4 28 100 5
К155ИР15* 4 37 360 5
К1804ИР1* 4 21 715 5
К1804ИР2* 8 43 195 5
К588ИР1* 8 150 2.3 5
К580ИР82* 8 30 800 5
К589ИР12* 8 55 725 5
Багаторегістрові ІМС
К1802ИР1* 4?16** 55 990 5
К1002ИР1 8?32 500 0.1 5
К555ИР26* 4?4 43 250 5
К555ИР30 1?8 34 180 5
К561ИР11 4?8 600 0.2 3…15
К561ИР12* 4?4 4000 0.02 3…15
* Виходи з трьома станами.
** Друга цифра вказує на кількість регістрів.
Регістри зсуву – ряд послідовно з’єднаних трігерів двоступеневої
структури. Число трігерів визначає розрядність коду, що записується. За
напрямком зсуву записаної в регістр інформації розрізняють регістри
прямого зсуву, тобто вправо, в сторону молодшого розряду, зворотнього
зсуву, тобто вліво, в сторону старшого розряду та реверсивні регістри,
які допускають зсув в обидвох напрямках. В табл. 3.17 наведені ІМС
регістрів зсуву, які входять до складу найбільш популярних серій.
ІМС регістрів відрізняються не тільки за напрямком зсуву, але й
кількістю розрядів, способом запису та зчитування інформації,
швидкодією, енергоспоживанням та за іншими показниками. За способом
запису інформації в регістр та її зчитування з виходів можливі наступні
варіанти реалізації: запис за одним або за всіма входами одночасно;
зчитування за одним або за всіма входами одночасно. В табл. 22
інформація про те, до якого типу за вказаною ознакою відноситься
регістр, міститься в колонці “Число входів-виходів”. Наприклад, регістр
К555ИР8 має один вхід і вісім виходів, тому відноситься до регістрів з
послідовною системою запису та паралельною системою зчитування
інформації. Наступний регістр К555ИР9 має вісім входів і один вихід,
тому відноситься до регістрів паралельно-послідовного типу. Прикладом
регістра з паралельною системою запису і зчитування служить регістр
К155ИР13, в якого вісім входів і вісім виходів (за кількістю розрядів).
*
P
X
Z
E
I
e
e
i
?
oe
i
oe
Ae??
Ae??
?D-трігерів. Тактові імпульси (імпульси зсуву) надходять на всі трігери
одночасно. Інформаційним кодом регістра є вхід трігера старшого розряду.
Кількість виходів рівна кількості розрядів. Інформація, яка записується,
повинна бути подана в часі послідовним кодом. Код записується порозрядно
зі сторони старшого розряду шляхом просування кодової комбінації з
кожним тактовим імпульсом від розряду до розряду. Тому для запису
чотирьохрозрядного коду потрібно чотири тактові імпульси. Напрямок зсуву
вказується на умовному графічному позначенні ІМС регістра стрілкою
(рис.22,б). Зчитування в такому регістрі можна виконати двома способами:
послідовно в часі і паралельно. В першому випадку інформацію знімають
порозрядно з виходу молодшого розряду Q1, в другому – зі всіх виходів в
паузі між тактовими імпульсами.
а) б)
Рисунок 22 Регістри зсуву а) функціональна схема, б) умовне графічне
позначення
Інший приклад схемотехнічної реалізації регістра наведено на рис.23,а,
де показано дещо спрощену схему реверсивного регістра К155ИР1. Кожен
розряд складається з D-трігера та логічного елемента, який виконує
функцію двоканального мультиплексора, який керується сигналом V. Регістр
може записувати інформацію порозрядно послідовно в часі і всіма
розрядами одночасно. При послідовному способі запису сигнал V повинен
бути низького рівня, а код, який записується, повинен надходити на вхід
D0. З кожним тактовим імпульсом C1 вхідний код просувається на один
розряд в сторону старшого розряду. При паралельному способі запису код
подається на входи D4-D1. Запис проводиться в паузі між тактовими
імпульсами C1 при V=1 імпульсом C2.
Якщо після запису число потрібно зсунути, то регістр переводять в режим
зсуву сигналом V=0 і керують за допомогою імпульсів C1. При умові, що Q1
– вихід молодшого розряду, а Q4 – старшого, інформація в регістрі
зсувається вліво (зворотній зсув). Але він може бути перетворений і в
регістр із зсувом вправо (прямий зсув). Для цього необхідно виконати
наступні зовнішні з’єднання: D3 з Q4, D2 з Q3, D1 з Q2. Код записують по
входу D4 при V = 1, а керують регістром тактовими імпульсами C2. Таким
чином, в розглянутому регістрі виконуються умови як прямого, так і
зворотнього зсувів. Регістр має виходи від всіх розрядів, отже дозволяє
зчитувати записаний код як в послідовній, так і в паралельній формах
подання інформації в часі. Умовне графічне позначення регістра К155ИР1
наведено на рис.23,б.
а) б)
Рисунок .7 Реверсивний регістр К155ИР1 а) функціональна схема,
б) умовне графічне позначення
Таблиця 22 Склад регістрів зсуву в серіях ІМС
35 410
К155ИР13 8 8–8 Реверс 28 580
К134ИР1 4 4–4 Прямий 250 45
К134ИР8 8 1–8 Прямий 220 59
К561ИР2 4?2 1–4 Зворотній 970 0.05
К561ИР6 8 8–8 Зворотній 500 0.03
К561ИР9 4 4–4 Зворотній 360 0.03
К176ИР2 4?2 1–4 Зворотній 250 1
К176ИР3 4 4–4 Реверс 250 0.9
К176ИР4 64 1–1 Прямий 250 0.9
К155ИР17 12 1–12 Регістри послідовного
наближення для АЦП
564ИР13 12 1–12
Використана література:
Основы промышленной электроники/ Под ред. В.Г. Герасимова. -М.: Высшая
школа, 1978.
Изъюрова Г.И., Кауфман М.С. Приборы и устройства промышленной
электроники. -М.: Высшая школа, 1975.
Миклашевский С.П. Промышленная электроника. -М.: Высшая школа, 1973.
Горбачев Г.Н., Чаплыгин Е.Е. Промышленная электроника. – М.: Высшая
школа, 1988.
Основы промышленной электроники/Под ред. В.Г. Герасимова. – М.: высшая
школа, 1982.
Гершунский В.С. Основы электроники. – К.: Вища школа, головн. из-во,
1982.
Жеребцов И.П. Основы электроники. – Л.:Энергоатомиздат, 1985.
Нагорский В.Д. Электроника и электрооборудование. – М.: Высшая школа,
1986.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
