Регистры хранения и регистры сдвига. Обобщенная схема регистра сдвига.
Регистр — устройство для хранения данных. Представляет собой набор триггеров, к-ый позволяет хранить и видоизменять многоразрядный бинарный код (слово).
Регистры выполняют 2 функции:
1) Хранение данных
2) Сдвиг (видоизменение хранимого многоразрядного бинарного кода :)
Сдвиг — операция при к-рой значение каждого разряда записывается в старший/младший (в зависимости от направления сдвига) разряд.
Сдвиги:
1) В сторону старших разрядов («сдвиг влево»).
2) В сторону младших («сдвиг вправо»).
а) Циклические — биты, выходящие за пределы разрядной сетки, записываются в последний рязряд регистра, противоположный направлению сдвига (Выход старшего/ младшего разряда — на вход младшего/старшего).
б)
Нециклические — биты, выходящие за
пределы разрядной сетки, теряются
безвозвратно. Разряды, значение к-рых
было сдвинуто, заполняются, например
нулями.
Регистры:
1) Хранения — только хранит слов.
2) Сдвиговые — то же + сдвиг вправо/влево. Сдвиг происходит во время синхросигнала.
3) Реверсивные — то же + возможность указать направление сдвига.
Разрядность регистра — количество хранимых значений, набор образующих этот регистр триггеров (>=2).
Регистры по способу приема и выдачи данных:
1) параллельные — прием и выдача слов производится по всем разрядам одновременно.
2) последовательные — слова принимаются и выдаются разряд за разрядом.
3) послед.-параллельные — такие регистры имеют входы/выходы одновременно последовательного и параллельного типа. Схема регистра хранения
Схема
сдвигового регистра
Схема реверсивного регистра
Счетчики. Классификация счетчиков. Понятие модуля пересчета. Схемы суммирующих и вычитающих счетчиков. Временные параметры.
Счетчик – устройство, осуществляющее подсчет пришедших на его вход импульсов.
Счетчиками называют устройства для подсчета числа входных импульсов и фиксации этого числа в каком-либо коде. В процессе работы счетчик последовательно изменяет свое состояние.
Количество возможных состояний называется модулем счета Ксч или емкостью счетчика(предельное число импульсов, которое может быть подсчитано счетчиком).
Основными элементами счетчика являются триггеры, количество которых определяет число разрядов счетчика n и его модуль счета Ксч. Нулевое состояние всех триггеров принимается за нулевое состояние счетчика. При подаче счетных импульсов счетчик последовательно изменяет свое состояние от нулевого до максимального, равного Kсч.
Количество триггеров в счётчике соответствует количеству разрядов счётчика.
Счётчик – устройство, следующее состояние которого зависит от предыдущего состояния и синхроимпульса.
Для счётчика характерно:
Величина инкремента
Направление счёта
Разрядность
Cчётчик-последовательное устройство
Размерность: Диапазон счёта, или количество неповторяющихся состояний (модуль счётчика, или коэффициент пересчёта).
В зависимости от способа кодирования внутренних состояний различают:
Двоичные счётчики
Десятичные счётчики
Двоично -десятичные
Шестнадцатиричные счётчики(Как правило используются счётчики с двоичной системой кодирования)
По способу тактирования (счета) работы различают:
синхронные счетчики, для работы которых требуется синхросигнал;
асинхронные счетчики, работающие без синхросигналов.
Счётчики бывают: синхронные и асинхронные. В синхронных счётчиках триггеры, входящие в счётчик, переключаются по общему синхроимпульсу (который поступает одновременно на все триггеры в счётчике) - то есть все триггеры срабатывают почти одновременно.
Для асинхронных счётчиков этого нет - здесь синхроимпульс последовательно переходит по разрядамсчётчика - от одного разряда к другому. Поэтому срабатывание триггеров в линейке происходит не одновременно.
По способу переноса:
Последовательный перенос(каскадным)– счетные импульсы поступают только на вход первого разряда, а с его выхода – навход второго и т.д. (счетчики с последовательным переносом отличаются простотой, но при этом имеют низкое быстродействие);
Параллельный перенос– счетные импульсы поступают одновременно на все разряды (такие счетчики имеют более сложную организацию, но обеспечивают высокое быстродействие);
Сквозной перенос
Комбинированный (параллельно-последовательные счетчики), представляющие собой комбинацию первых двух способов подачи счетных импульсов (такие счетчики используются для получения больших значений модуля счета).
В зависимости от способа подсчета различают следующие виды счетчиков:
суммирующие (Счётчик может работать на накопление (т.е. на увеличение кода). Например, если каждый счётный импульс, приходящий на вход счётчика увеличивает его содержание на 1);
вычитающие (обратный эффект - т.е. счётчик будет реализовывать вычитание);
реверсивные (есть возможность управления способом подсчёта).
Реализация
суммирующего/вычитающего счётчика с
модулем 8 на базе асинхронных
триггеров(двухступенчатых и
одноступенчатых): Если этот счётчик
строить на двухступенчатых
триггерах
- он будет суммирующий;
если на одноступенчатых
(*)
- вычитающий.
Модуль
счёта (т.к. три триггера) 2^3=8. Следовательно,
данный счётчик может реализовать до
8-миустойчивых состояний.
