Селиванов П. В., Тастембеков Т. А. Аналогты және санды электрондық Қондырғылар
жүктеу/скачать 5,45 Mb.
|
9.2 - суретСхеманың жұмысын 9.3-суретте көрсетілген уақыт диаграммасының көмегімен түсіндірген қолайлы. 9.3-сурет 9.4-сурет Синхронизациялаушы С кірісінде актив ауысу байқалғанда (берілген жағдайда бұл 0,1 ауысуы) әрбір триггердің осы кездегі кірісіндегі ақпарат олардың шығысына жазылады. Жазылатын ақпараттың қандай екенін (0 немесе1) 9.3-суреттегі стрелкалар көрсетеді. Схемаға сәйкес, әрбір триггердің кіріс ақпараты алдыңғы триггердің шығысындағы сигнал болып табылады. Бірінші триггердің кірісі тізбектей кіргізу DS кірісі болады. Бірінші триггердің Q шығысы - тіркеуіштің кіші разряды, ал соңғы триггердің Q шығысы - оның аға разряды. Cонымен триггердің жұмыс алгоритмі төмендегідей. С кірісінде 0,1 ауысуы байқалғанда, регистрге жазылған комбинация бір разрядқа аға разряд бағытында жылжиды, ал кіші разрядқа DS кірісіндегі ақпарат жазылады. Диаграммада 0 және 1 цифрлары арқылы ауысулар аралығындағы регистр күйі көрсетілген. Алдымен, жұмыс алдында барлық триггерлер кірісінде және DS кірісінде нольдер бар делік, яғни регистрде 000 комбинациясы жазылған болсын. Алғашқы t кезеңінде әрбір триггердің кірістерінде нөл болған, сондықтан ол барлық триггерлердің шығыстарына жазылады. Регистрдегі комбинация t кейін – 000. С кірісінде 0,1 ауысуы байқалғанда, яғни t кезеңінде DS кірісінде бір, басқа триггерлер шығыстарында нөлдер болған, сондықтан бірінші триггерге бір, екінші және үшінші триггерлерге нөлдер жазылады. Регистрдегі комбинация t кезеңінен кейін – 001. Келесі t сәтінде DS кірісінде және үшінші триггер кірісінде нөлдер, екінші триггер кірісінде бір болған, сондықтан, бірінші және үшінші триггерлерге нөлдер, екіншіге бір жазылады. Регистрдегі комбинация t кейін – 010, т.с.с. DS кірісіне ақпаратты С кірісінде актив ауысу байқаларға дейін орнату қажет. Жылжыту (ығыстыру) регистрінің жұмысын 9.4-суретте келтірілген күйлер кестесі (ауысу функциясы) көмегімен түсіндіруге болады. Кестенің әрбір жолы регистр шығыстарының (Q …Q ) актив ауысу байқалуға дейінгі және кейінгі күйлеріне сәйкестендірілген (Q …Q ). Кестедегі DS бағанасында актив ауысу байқалар алдындағы DS кірісідегі сигнал деңгейі,ал, i – бағанасында Q …Q күйлерін туғызған импульс номері белгіленген. Уақыт диаграммасы мен күйлер кестесі регистрдегі ақпараттардың қозғалысын көрнекті байқатады. Регистрдің функционалдық мүмкіншіліктерін кеңейту үшін онда параллель енгізу, жоғарғы омды күйге көшіру, нольге түсіру, т.с.с қарастырылуы мүмкін. Жылжыту регистрін жады регистрі есебінде пайдалануға болады, бірақ, ақпараттарды тізбектей кіріс арқылы енгізу үшін жады регистрлеріндегідей бір ғана емес, саны регистрдің разрядтылығына тең тактлер қажет болады. Жылжыту регистрі мысалы ретінде, жинақ түрінде орындалған К155ИР1 регистрін қарастырамыз. Оның шартты графикалық таңбалануы 9.5-суретте келтірілінген. 9.5-сурет Бұл ақпараттарды параллель және тізбектей кіргізетін және шығаратын төрт разрядты регистр. Параллель енгізу D …D кірістері арқылы CL кірісінде 1,0 ауысуы, L кірісінде жоғарғы деңгей байқалғанда синхронды жүргізіледі. Ақпараттарды тізбектей енгізу DS кірісі арқылы CD кірісінде 1,0 ауысуы, L кірісінде төменгі деңгей байқалғанда, регистрдегі ақпараттарды аға разряд бағытында ығыстыра отыра жүргізіледі. Ақпараттарды бір ғана синхросигнал көмегімен енгізгенде CD және CL кірістерін біріктіреді. Регистрдің кірістері мен шығыстарын нөлден бастап, жоғарыдан төмен, кіші разрядтан аға разрядқа қарай таңбалайды. Ығыстру регистрі негізінде тіркес кодты параллель кодқа және керісінше түрлендіруішті жасау ең қарапайым тәсіл болып табылады. Оларды аппараттық жолмен екілік сандарды көбейту және бөлу үшін, қателіктерді тауып және оларды түзей алатын кодтаушы қондырғыларда кедергіге тұрақты кодтарды синтездеу үшін, т.б. қолданады. Сонымен қатар, ығыстыру регистрін жалпы түрде дөңгелек санауыштар деп атайтын санауыштарды жасауға пайдалануға болады. Оларды көбінесе пайдаланатын кодына қатысты атпен де атайды. Қ арапайым дөңгелек санауышты 9.2-суретте көрсетілгендей, аға разрядтың Q шығысын DS кірісімен жалғап жасап алуға болады.Осындай схема 9.6-суретте көрсетілген. 9.6-сурет Осы дөңгелек (сақина) санауыштың жұмысы 9.7-суреттегі уақыт диаграммасында көрініс тапқан. Алдын ала кіші разрядқа жазылған бір С кірісінде актив ауысу болған сайын кезекпен әрбір триггердің шығыстарында байқалып отырады. Бұл жылжыту регистрінің жұмыс істеу принципінен туындайды. Q шығысында бір болғанда ол DS кірісінде де болады және С кірісінде актив ауысу байқалғанда ол қайтадан кіші разрядқа жазылады. Тұйықталған дөңгелек айналым пайда болады – осыдан санауыштың атауы осындай. Осы 9.7-суреттен кез келген триггер кірісіндегі импульстер жиілігі С кірісіндегі жиіліктен үш есе аз, шығыс күйлері саны да үшеу, сондықтан санау модулі М = 3 тең болады. Пайдаланылған кодта бір тек бір ғана разрядта бар. Мұндай код унитар деп аталады. Осы секілді санауыштардың санау модулі пайдаланылатын регистрдің разрядтар санына тең. 9 .7- сурет Дөңгелек санауыштың санау модулін, соңғы триггердің шығысын DS кірісімен инвертор арқылы жалғай отыра, ұлғайтуға болады. К155ИР1 регистрі негізінде жасалған осындай санауыш 9.8-суретте келтірілген. Жұмыс істердің алдында (t кезеңіне дейін) кіші разрядқа бір, қалғанына нөлдер жазылады. Актив ауысу кезінде (t ) шығыстарда ақпараттардың ығысуы болады, ал Q шығысына осы кезеңдегі DS кірісіндегі бір жазылады. 9.8-сурет 9.9-сурет Уақыт диаграммасынан көрініп тұрғандай, кез келген шығыста …001100110011 00 бірлер мен нөлдер кезектесіп байқалады. Мұндай тізбек Джонсон коды деп, ал ол қолданылатын санауыштар Джонсон санауыштары деп аталады. Берілген санауыштың санау модулі М =4 тең, өйткені шығыс сигналдардың төрт түрлі комбинациясы қолданылады. Дайын регистр негізінде жасалған және 9.8-суретте көрсетілген Джонсон санауышының санау модулі тақ сан және ол М=2(n +1) өрнегімен анықталады, мұнда n-инвертор арқылы DS кірісімен жалғанған шығыс номері. Нөлдер (бірлер) тіркестерінің ұзындығы регистрдің пайдаланылатын разрядтар санына тең. Санау модулі жұп болуы үшін санауыш күйінің біреуін алып тастау керек. Ең қарапайым жағдай, барлық разрядтарда бір болғанда күйді алу. Дайын К155ИР1 регистрі негізінде жасауға болатын мүмкін осындай схеманың біреуі 9.10-суретте келтірілген. ЖӘНЕ-ТЕРІСТЕУ элементінің бір кірісі Q , екіншісі Q (n =1,2…) шығыстарына жалғанған. Осы кездегі санау модулі М = 2(n +1) –1 =(2n +1) –ге тең. Берілген схемада n =1, ал санау модулі M =3. 9.10-сурет Дөңгелек санауыштарды жиілік бөлгіш сапасында пайдаланарда, сигналды регистрдің кез келген шығысынан немесе шығысы DS кірісіне жалғанған элементтен алуға болады. Дөңгелек санауыштардың санау модулі Т-триггерлер негізіндегі санауыштардан аз. Бұл олардың кемшіліктері. Басқа бір кемшілігі, егер, шатасу (сбой) нәтижесінде разрядтардың бірінде бір (нөл) байқалуы (ол керек емес) мүмкін. Сол себепті, ол штатты бірлермен бірге айналымға түсіп, санау модулін өзгертуі мүмкін. Осы кемшілікті түзеу үшін әрбір санау циклінде алғашқы комбинацияны жүктеу схемасын жасайды. Егер, шатасу болса, ол тек бір циклде ғана байқалады. Дөңгелек санауыштардың Т-триггерлердегі санауыштарға қарағандағы артықшылығы – олардың жылдамдылығы. Келтірілген 9.6-суреттен көрініп тұрғандай, схемада D- триггерлерден басқа ештеңе жоқ. Олар бір мезетте іске қосылады, сондықтан олардың жылдамдылығы тек бір ғана триггердің аударылуымен анықталады. Джонсон санауыштары жинақ түрінде микросхемалардың кейбір серияларында шығарылады. жүктеу/скачать 5,45 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|