Рабочее задание

3. Собрать схему счётчика Джонсона (рис. 3). Провести исследования схемы счетчика в соответствии с п.1, подавая на вход «С» тактовых импульсов.

На основе недвоичных счётчиков можно построить схемы счётчиков делителей, которые осуществляют подсчёт поступающих импульсов. Коэффициент пересчёта таких схем равен M. После каждого M -го импульса, поступающего на вход счётчика – делителя, формируется один прямоугольный импульс на выходе. В данной работе предлагается исследовать две схемы последовательных счётчиков-делителей с модулями M=5. Схемы этого делителя приведена на рис. 4.

Рабочее задание

4. Собрать схемы счетчика-делителя на 5 (рис. 4) Выполнить следующие действия:

• Выход «Q’» соединить с любым гнездом индикатора на вспомогательном устройстве. Произвести сброс счетчика-делителя подачей отрицательного импульса на вход «R». Подать последовательность импульсов на вход «С» счетчика-делителя. Появление импульса на выходе «Q» счетчика-делителя должно произойти после набора числа импульсов (контроль осуществляется с помощью индикаторов), равного коэффициенту М деления счетчика. Для фиксации поступления М счетных импульсов служит выход «Q’» Т-триггера, состояние которого меняется каждый раз после прихода очередного М-го импульса на вход «С».

• Все значения входных и выходных сигналов занести в таблицу переходов вида

  Такт	Сt	Qt+1

• Построить временные диаграммы работы счётчика-делителя.

2. Регистры

Регистром называют цифровой узел, осуществляющий приём, хранение и выдачу двоичных чисел в определённом коде. В отличие от запоминающих устройств в регистрах информация хранится не более нескольких тактов. Запоминающими элементами в регистрах служат триггеры, число которых равно числу разрядов хранимых чисел. Комбинационные схемы регистров служат для ввода и вывода хранимых чисел, преобразование их кодов, сдвига кодов на то или иное число разрядов.

Регистры подразделяют на параллельные (регистры памяти), последовательные (регистры сдвига) и параллельно – последовательные (в которых, например, ввод осуществляется в параллельном коде, а вывод в последовательном и наоборот).

В регистрах памяти числа вводят и выводят в параллельном коде, регистрах сдвига в последовательном; поэтому в регистрах памяти число вводится (выводятся) за один такт, а в регистрах сдвига – за n –тактов, где n- разрядность чисел.

По способу ввода –вывода различают регистры однофазного и парафазного тактов. В однофазных ввод (вывод) производится только в прямом, так и в обратном кодах. Вид осуществляемого ввода (вывода) определяется сигналами управления.

Исходным состоянием регистра является нулевое. После ввода двоичного числа х₁ триггеры переходят в состоянии, соответствующие значениям разрядов числа х₁, которое хранится до момента передачи его другому устройству либо до ввода в регистр другого числа х₂. В последнем случае в параллельных регистрах можно производить поразрядные логические операции с хранимым числом х₁ вновь вводимым х₂. Вид логических операций зависит от типа триггеров (RS-, JK-, D- триггеров ), составляющих регистр, и комбинациями сигналов управления, подаваемых к регистру.

В последовательных регистрах с помощью сдвигающих (обычно синхронизирующих) импульсов осуществляется сдвиг кода хранимого числа влево и вправо на один разряд при каждом сдвигающем импульсе. При этом разряд за разрядом, начиная с младшего (при сдвиге вправо) или старшего (при сдвиге влево), число выводятся в последовательном коде. В вычислительной технике регистр сдвига применяют для преобразования последовательного в параллельный (и обратно), для умножения и деления многоразрядных двоичных чисел, построение распределителей импульсов, преобразования кодов и т.п.

Параллельный регистр (регистр памяти).

Схема 4-х разрядного регистра на D триггерах показано на рис. 5. Объединение входов каждого триггера общей шиной образует шину гашения (уст.0). Для установления регистра в состояние 0 необходимо подать сигналы по шине уст.0. Входы - информационные, предназначенные для приема параллельного двоичного кода . С прямых выходов триггеров снимается двоичное число в прямом коде, а инверсного выходов в обратном коде. Запись двоичного числа регистр производится только при подаче на шину «С» синхронизирующего сигнала.