Презентация - РЕГИСТРЫ и КОЛЬЦЕВЫЕ СЧЕТЧИКИ ДВОИЧНЫЕ СЧЕТЧИКИ и СЧЕТЧИКИ НА ИХ ОСНОВЕ

Смотреть слайды в полном размере
Презентация РЕГИСТРЫ и КОЛЬЦЕВЫЕ СЧЕТЧИКИ ДВОИЧНЫЕ СЧЕТЧИКИ и СЧЕТЧИКИ НА ИХ ОСНОВЕ


Вашему вниманию предлагается презентация на тему «РЕГИСТРЫ и КОЛЬЦЕВЫЕ СЧЕТЧИКИ ДВОИЧНЫЕ СЧЕТЧИКИ и СЧЕТЧИКИ НА ИХ ОСНОВЕ», с которой можно предварительно ознакомиться, просмотреть текст и слайды к ней, а так же, в случае, если она вам подходит - скачать файл для редактирования или печати.

Презентация содержит 28 слайдов и доступна для скачивания в формате ppt. Размер скачиваемого файла: 424.50 KB

Просмотреть и скачать

Pic.1
РЕГИСТРЫ и КОЛЬЦЕВЫЕ СЧЕТЧИКИ ДВОИЧНЫЕ СЧЕТЧИКИ и СЧЕТЧИКИ НА ИХ ОСНОВЕ
РЕГИСТРЫ и КОЛЬЦЕВЫЕ СЧЕТЧИКИ ДВОИЧНЫЕ СЧЕТЧИКИ и СЧЕТЧИКИ НА ИХ ОСНОВЕ
Pic.2
ОСНОВНЫЕ ТЕМЫ ЛЕКЦИИ СУММИРУЮЩИЙ СЧЕТЧИК ВЫЧИТАЮЩИЙ СЧЕТЧИК РЕВЕРСИВНЫЙ СЧЕТЧИК СЧЕТЧИКИ С ПРОИЗВОЛЬ
ОСНОВНЫЕ ТЕМЫ ЛЕКЦИИ СУММИРУЮЩИЙ СЧЕТЧИК ВЫЧИТАЮЩИЙ СЧЕТЧИК РЕВЕРСИВНЫЙ СЧЕТЧИК СЧЕТЧИКИ С ПРОИЗВОЛЬНЫМ КОЭФФИ-ЦИЕНТОМ ДЕЛЕНИЯ ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ РЕГИСТРЫ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ РЕГИСТРЫ КОЛЬЦЕВЫЕ СЧЕТЧИКИ
Pic.3
ДВОИЧНЫЕ СЧЕТЧИКИ И СЧЕТЧИКИ НА ИХ ОСНОВЕ Простейший двоичный счетчик может быть реализован путем по
ДВОИЧНЫЕ СЧЕТЧИКИ И СЧЕТЧИКИ НА ИХ ОСНОВЕ Простейший двоичный счетчик может быть реализован путем последовательного соединения счетных Т-триггеров
Pic.4
ВЫЧИТАЮЩИЙ ДВОИЧНЫЙ СЧЕТЧИК На основе Т-триггеров можно построить ВЫЧИТАЮЩИЙ ДВОИЧНЫЙ СЧЕТЧИК, если
ВЫЧИТАЮЩИЙ ДВОИЧНЫЙ СЧЕТЧИК На основе Т-триггеров можно построить ВЫЧИТАЮЩИЙ ДВОИЧНЫЙ СЧЕТЧИК, если на вход следующего триггера подавать сигналы с инверсного выхода предыдущего триггера
Pic.5
На рис. приведен фрагмент РЕВЕРСИВНОГО СЧЕТЧИ-КА. Этот счетчик может работать как суммирующий при по
На рис. приведен фрагмент РЕВЕРСИВНОГО СЧЕТЧИ-КА. Этот счетчик может работать как суммирующий при подаче на управляющий вход «D/~U» низкого логического уровня или как вычитающий, если подать на управляющий вход высокий логический уровень. На рис. приведен фрагмент РЕВЕРСИВНОГО СЧЕТЧИ-КА. Этот счетчик может работать как суммирующий при подаче на управляющий вход «D/~U» низкого логического уровня или как вычитающий, если подать на управляющий вход высокий логический уровень. Переключение режимов реверсивного счетчика осуществляется мультиплексорами «2 на 1». В большинстве случаев счетчики имеют цепи установки всех триггеров в исходное состояние (на рис. показана цепь асинхронного сброса всех триггеров в нулевое состояние).
Pic.6
Общим недостатком всех счетчиков с последовательным переносом (в литературе встречается также назван
Общим недостатком всех счетчиков с последовательным переносом (в литературе встречается также название «асинхронные счетчики») являются большие и неравномер-ные задержки распространения входного сигнала до всех выходов триггеров. Особенно большие задержки распростра-нения сигнала заметны на выходе последнего триггера. Общим недостатком всех счетчиков с последовательным переносом (в литературе встречается также название «асинхронные счетчики») являются большие и неравномер-ные задержки распространения входного сигнала до всех выходов триггеров. Особенно большие задержки распростра-нения сигнала заметны на выходе последнего триггера. Для выравнивания временных задержек всех триггеров применяют счетчики с параллельным переносом, которые называются также «синхронными счетчиками».
Pic.7
СЧЕТЧИКИ С ПРОИЗВОЛЬНЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ДЕЛЕНИЯ На практике часто возникает потребность реализации сче
СЧЕТЧИКИ С ПРОИЗВОЛЬНЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ДЕЛЕНИЯ На практике часто возникает потребность реализации счетчиков с коэффициентами деления, отличными от 2n. На рис. приведена схема счетчика с коэффициентом деления k=3 и его временные диаграммы.
Pic.8
РЕГИСТРЫ и КОЛЬЦЕВЫЕ СЧЕТЧИКИ ДВОИЧНЫЕ СЧЕТЧИКИ и СЧЕТЧИКИ НА ИХ ОСНОВЕ, слайд 8
Pic.9
Синтез делителя на k = 14  определяем количество триггеров - n: , (знак ]. . . [ - означает ближайш
Синтез делителя на k = 14  определяем количество триггеров - n: , (знак ]. . . [ - означает ближайшее большее целое), ;  переводим в двоичный код число «k-2»; ;  в счетчике с количеством триггеров n выделяем разряды, которым в двоичном коде числа «k–2» соответствуют единицы; с выходов этих триггеров подаем сигналы на элемент Шеффера; выходной сигнал этого элемента является информационным для дополнительного D-триггера; сигнал с выхода D-триггера подается на входы асинхронного сброса всех триггеров счетчика.
Pic.10
Делитель реализован на D-триггерах типа КР1533ТМ2. Эти триггеры управляются восходящим фронтом «0-1»
Делитель реализован на D-триггерах типа КР1533ТМ2. Эти триггеры управляются восходящим фронтом «0-1». Над триггерами Т1. . Т4 приведен двоичный код числа 12 (младший разряд кода - над первым триггером). Выходы триггеров Т3 и Т4 подключены ко входам элемента Шеффера. Коды выходных логических сигналов для всех триггеров и элемента «И-НЕ» (точка А) приведены в табл. Делитель реализован на D-триггерах типа КР1533ТМ2. Эти триггеры управляются восходящим фронтом «0-1». Над триггерами Т1. . Т4 приведен двоичный код числа 12 (младший разряд кода - над первым триггером). Выходы триггеров Т3 и Т4 подключены ко входам элемента Шеффера. Коды выходных логических сигналов для всех триггеров и элемента «И-НЕ» (точка А) приведены в табл.
Pic.11
При всех состояниях счетчика, кроме 12-го, на выходе элемента Шеффера (точка А) формируется логическ
При всех состояниях счетчика, кроме 12-го, на выходе элемента Шеффера (точка А) формируется логическая «1», которая по восходящему фронту каж-дого входного импульса записывается в дополни-тельный триггер Т5. После прихода 12-го импульса на выходе схемы «И-НЕ» устанавливается логический «0», но в триггер Т5 логический «0» запишется по заднему (восходящему) фронту следующего вход-ного импульса При всех состояниях счетчика, кроме 12-го, на выходе элемента Шеффера (точка А) формируется логическая «1», которая по восходящему фронту каж-дого входного импульса записывается в дополни-тельный триггер Т5. После прихода 12-го импульса на выходе схемы «И-НЕ» устанавливается логический «0», но в триггер Т5 логический «0» запишется по заднему (восходящему) фронту следующего вход-ного импульса
Pic.12
После записи в триггер Т5 «нуля» устанавливаются в «0» все триггеры счетчика (Т1. . Т4) по входам ас
После записи в триггер Т5 «нуля» устанавливаются в «0» все триггеры счетчика (Т1. . Т4) по входам асинхронного сброса R. При этом на выходе элемента Шеффера формируется логическая «1», которая переписывается в триггер Т5 по окончанию следующего входного импульса. Таким образом, счетчик поочередно перебирает все состояния от «0001» до «1100» и имеет два нулевых состояния (см. первую и последнюю строку табл. ) Поэтому при реализации счетчика необходимо использовать код: «k-2». После записи в триггер Т5 «нуля» устанавливаются в «0» все триггеры счетчика (Т1. . Т4) по входам асинхронного сброса R. При этом на выходе элемента Шеффера формируется логическая «1», которая переписывается в триггер Т5 по окончанию следующего входного импульса. Таким образом, счетчик поочередно перебирает все состояния от «0001» до «1100» и имеет два нулевых состояния (см. первую и последнюю строку табл. ) Поэтому при реализации счетчика необходимо использовать код: «k-2». Пример №2. Синтезировать четырехразрядный десятичный счетчик (см. вариант 12) на основе J-K-триггеров . Счетчик должен пройти все состояния : 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E – и вернуться в исходное состояние – 5.
Pic.13
РЕГИСТРЫ и КОЛЬЦЕВЫЕ СЧЕТЧИКИ ДВОИЧНЫЕ СЧЕТЧИКИ и СЧЕТЧИКИ НА ИХ ОСНОВЕ, слайд 13
Pic.14
РЕГИСТРЫ и КОЛЬЦЕВЫЕ СЧЕТЧИКИ ДВОИЧНЫЕ СЧЕТЧИКИ и СЧЕТЧИКИ НА ИХ ОСНОВЕ, слайд 14
Pic.15
J-K-триггеры имеют только по одному входу J- и K-. Логические функции для управления этими входами р
J-K-триггеры имеют только по одному входу J- и K-. Логические функции для управления этими входами реали-зованы на отдельных элементах «И», «ИЛИ». Механический контакт на 0,2 секунды подает активный нулевой уровень на входы асинхронной установки триггеров в исходное состояние. J-K-триггеры имеют только по одному входу J- и K-. Логические функции для управления этими входами реали-зованы на отдельных элементах «И», «ИЛИ». Механический контакт на 0,2 секунды подает активный нулевой уровень на входы асинхронной установки триггеров в исходное состояние.
Pic.16
ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ РЕГИСТРЫ РЕГИСТРЫ предназначены для выполнения следу-ющих основных м
ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ РЕГИСТРЫ РЕГИСТРЫ предназначены для выполнения следу-ющих основных микроопераций над n-разрядным кодом:  сброс регистра в состояние «00. . 0» (все нули);  установка регистра в состояние «11. . 1» (все единицы);  прием и хранение в регистре кода числа;  выдача числа из регистра в прямом или обратном коде;  сдвиг хранимого в регистре кода на заданное число разрядов вправо или влево;  преобразование кода из параллельной формы записи в последовательную и наоборот;
Pic.17
ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ РЕГИСТРЫ ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ РЕГИСТРЫ применяются для хранения информации, представленной в ви
ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ РЕГИСТРЫ ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ РЕГИСТРЫ применяются для хранения информации, представленной в виде двоичного кода. Такие регистры должны по тактовому разрешающему сигналу (это может быть короткий импульс или фронт импульса) принимать параллельный код входной информации и хранить его до прихода следующего разрешающего сигнала. Для построения параллельных регистров наиболее удобны однотактные или двухтактные D-триггеры. На рис. показан пример параллельного регистра на однотактных D-триггерах, управляемых потенциалом. В момент подачи на синхровходы С1, С2 коротких положительных импульсов двоичный код с входов D1. . . D4 защелкивается в триггеры и может быть прочитан на выходах Q1. . . Q4.
Pic.18
РЕГИСТРЫ и КОЛЬЦЕВЫЕ СЧЕТЧИКИ ДВОИЧНЫЕ СЧЕТЧИКИ и СЧЕТЧИКИ НА ИХ ОСНОВЕ, слайд 18
Pic.19
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ РЕГИСТРЫ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ РЕГИСТРЫ (или РЕГИ-СТРЫ СДВИГА) широко применяются в цифр
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ РЕГИСТРЫ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ РЕГИСТРЫ (или РЕГИ-СТРЫ СДВИГА) широко применяются в цифровой вычислительной технике для преобразования последователь-ного кода в параллельный, или параллельного в последовательный. Последовательные регистры можно реализовать ТОЛЬКО на двухтактных триггерах, управляемых ФРОНТОМ. На рис. приведена схема сдвигающего регистра на последовательно соединенных D-триггерах.
Pic.20
После подачи «n» тактовых импульсов n-битовый последовательный код вдвигается полностью в регистр и
После подачи «n» тактовых импульсов n-битовый последовательный код вдвигается полностью в регистр и может быть считан в параллельном формате с выходов Q1. . . Qn. После подачи «n» тактовых импульсов n-битовый последовательный код вдвигается полностью в регистр и может быть считан в параллельном формате с выходов Q1. . . Qn. Сдвигающий регистр может быть реализован на J-K- или R-S- триггерах. При этом первый триггер необходимо дополнить инвертором или выполнить на D-триггере.
Pic.21
В некоторых схемах совмещаются функции параллельного и последовательного регистров. На рис. приведен
В некоторых схемах совмещаются функции параллельного и последовательного регистров. На рис. приведена схема УНИВЕРСАЛЬНОГО РЕГИСТРА на двухтактных D-триггерах, управляемых фронтом, и мультиплексорах «2 на 1». В некоторых схемах совмещаются функции параллельного и последовательного регистров. На рис. приведена схема УНИВЕРСАЛЬНОГО РЕГИСТРА на двухтактных D-триггерах, управляемых фронтом, и мультиплексорах «2 на 1». На входы D1. . Dn подается параллельный код для записи в регистр по фронту «0-1» входного синхроимпульса при низком логическом уровне на управляющем входе S/~P. После подачи высокого логического уровня на управляю-щий вход S/~P регистр переводится в режим последовательного сдвига. На вход Ds подается последовательный код для преобразования его в параллельный. Преобразованный парал-лельный код может быть прочитан с выходов Q1. . Qn.
Pic.22
Операцию преобразования параллельного кода в последовательный (сдвиг кода) можно реализовать на логи
Операцию преобразования параллельного кода в последовательный (сдвиг кода) можно реализовать на логических комбинационных схемах, например, на мультиплексорах. Операцию преобразования параллельного кода в последовательный (сдвиг кода) можно реализовать на логических комбинационных схемах, например, на мультиплексорах. На входы X0. . X7 подается параллельный восьмибитовый код; на адресные входы А0. . А2 подаются сигналы с выходов двоичного счетчика (Q0. . Q2) на трех счетных триггерах. С выхода Y снимается преобразованный последовательный код.
Pic.23
КОЛЬЦЕВЫЕ СЧЕТЧИКИ КОЛЬЦЕВЫЕ СЧЕТЧИКИ - это замкнутые в кольцо регистры сдвига, по которым под возде
КОЛЬЦЕВЫЕ СЧЕТЧИКИ КОЛЬЦЕВЫЕ СЧЕТЧИКИ - это замкнутые в кольцо регистры сдвига, по которым под воздействием входных импульсов циркулирует одна или несколько кодовых единиц. Кольцевой счетчик на четырех D-триггерах КР1533ТМ2 показан на рис. Используя входы асинхронной установки ~S, ~R, можно записать в регистр начальное состояние, например, в первый триггер – «1», а в остальные триггеры - нули. При поступлении на вход С серии импульсов в регистре циркулирует сигнал типа «бегущая единица».
Pic.24
Максимальный коэффициент пересчета кольцевых счетчиков равен числу «закольцованных» триггеров. Макси
Максимальный коэффициент пересчета кольцевых счетчиков равен числу «закольцованных» триггеров. Максимальный коэффициент пересчета кольцевых счетчиков равен числу «закольцованных» триггеров.
Pic.25
РЕГИСТРЫ и КОЛЬЦЕВЫЕ СЧЕТЧИКИ ДВОИЧНЫЕ СЧЕТЧИКИ и СЧЕТЧИКИ НА ИХ ОСНОВЕ, слайд 25
Pic.26
Неприятной особенностью кольцевых счетчиков является возможность сбоев, вызванных появлением лишних
Неприятной особенностью кольцевых счетчиков является возможность сбоев, вызванных появлением лишних или исчезновением нужных кодовых единиц в кольце. Причем эти сбои, раз возникнув, могут существовать во время счета неопределенно долго, если не принять специальных мер по их устранению. Неприятной особенностью кольцевых счетчиков является возможность сбоев, вызванных появлением лишних или исчезновением нужных кодовых единиц в кольце. Причем эти сбои, раз возникнув, могут существовать во время счета неопределенно долго, если не принять специальных мер по их устранению.
Pic.27
Вопросы для экспресс-контроля 1. Чем определяется коэффициент деления счетчиков? 2. Чем отличаются с
Вопросы для экспресс-контроля 1. Чем определяется коэффициент деления счетчиков? 2. Чем отличаются суммирующие счетчики от вычи-тающих? 3. Методы реализации реверсивных счетчиков. 4. Назовите преимущества и недостатки счетчиков с последовательным и параллельным переносом. 5. На каких триггерах можно реализовать счетчики? 6. Назовите назначение параллельных и последо-вательных регистров. 7. На каких триггерах можно реализовать параллель-ные и последовательные регистры? 8. Как можно реализовать кольцевые счетчики?
Pic.28
ЛЕКЦИЯ ОКОНЧЕНА СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ
ЛЕКЦИЯ ОКОНЧЕНА СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ


Скачать презентацию

Если вам понравился сайт и размещенные на нем материалы, пожалуйста, не забывайте поделиться этой страничкой в социальных сетях и с друзьями! Спасибо!