Выходной сигнал q сохраняется до прихода оче­редного тактового импульса. Причем эта информация хранится в d-триггере, пока не придет следующий бит (0 или 1) информации. По сути это ячейка памяти.

D-триггеры могут быть собраны также на логических элементах ИЛИ-НЕ

Рис. Изображение в виде треугольника для синхронизации входов с динамическим уравнением

Обычно в подобных случаях говорят, что управление осуществляется единицей (1) или же нулем. Или же в первом случае управляется триггер передним, а во втором случае задним фронтом положительного импульса.

При обработке информации эффективнее – другая разновидность триггера – триггер со счетным входом или же Т-триггер.

Т-ТРИГГЕР

Его называют также триггер со счетным входом, он реализует операцию счета по модулю два. Информация на выходе такого триггера меняет свой знак на противоположный при каждом положительном (или отрицательном) перепаде напряжения на входе.

В схемотехнике Т-триггеров, как правило, - нет. Их можно организовать на базе D или же JK-триггеров.Выходная частота сигнала в два раза меньше, чем на входе. Следовательно, Т-триггер можно использовать как делитель частоты или же двоичный счетчик.

Увеличивая количество Т-триггеров можно образовать счетчик (двоичный) на Т-триггерах.

Лекция №20 регистры хранения и сдвига

Основу регистра составляют триггеры типов RS, JK, D и их модификации. (элементы хранения информации).

Регистр – узел вычислительной машины, служащий для хранения машинных слов или его частей. Обычно регистр имеет дополнительные цепи, с помощью которых выполняются следующие операции:

• Прием информации;

• преобразование (из прямого в обратный код и наоборот);

• выдача;

• гашение (установка "0");

• хранение.

На рисунке приведена схема регистра хранения n-разрядного слова. Регистр построен на синхронных RS-триггерах. В схеме регистра предусмотрены цепи, обеспечивающие выполнение дополнительных микроопераций.

Объединение входов R каждого триггера общей шиной образует шину гашения (установка "0"). Для установления регистра в состояние "0" необходимо подать одновременно сигналы, соответствующие "1", по шине Уст. "0" и шине С, объединяющей синхронизирующие входы триггеров.

Цепь параллельного приема кода Х₁..Х_n представлена конъюнкторами, выходы которых связаны с установочными входами S-триггеров.

Входы этих конъюнкторов объединены общей шиной приема П. Суть микрооперации "Прием" заключается в следующем.

• Регистр устанавливается в состояние "0".

• Принимаемый код Х₁..Х_n подается на входы конъюнкторов.

• Затем подается сигнал по шинам П и С. В разрядах, где Х_i=1 происходит установка триггеров в единичное состояние. В разрядах, где Х_i=0, состояние триггеров не изменяется.

Рис. Схема регистра хранения n-разрядного слова

Микрооперация "Выдача" реализуется с помощью конъюнкторов, на входы которых поступают сигналы с прямого выхода Q_і триггеров. Вторые входы этих конъюнкторов объединены общей шиной – шиной выдачи В прямого кода. Подавая сигнал по шине В, получаем на выходе конъюнкторов прямой код Х₁..Х_n, а при подаче сигнала по шине преобразование (Пр.) на выходе получаем обратный код .

Широко используется в регистрах парафазный прием и выдача информации. Такое решение не требует предварительной установки в "0" элемента хранения при выполнении приема. На рисунке для приема парафазного кода необходимо подать сигнал по шинам С₁ и П.

Рис. Прием парафазного кода в регистре

Чтобы триггер Т_i в данной схеме осуществлял хранение кода, достаточно исключить подачу сигнала по шине П. Использование парафазной передачи позволяет совместить выдачу кода с одного регистра с приемом кода на другой регистр. Для этого выход Q_i соединяют с входом S, а выход с входом R триггера Т_i. Для парафазной передачи кода с триггера Т_i на триггер Т_i' достаточно подать сигнал по шине С₂.

Работу регистров хранения можно представить в 5 этапов:

6. "УСТАНОВКА НУЛЯ Подается сигнал на вход RS-триггера, т. е. С=R=1; 2) "ЗАПИСЬ". По шине П и С подается сигнал, т. е. П=С=1. При этом для входов Х_i=1  "запись", а для входов Х_i=0 "хранение", т. е. состояние триггеров не меняется; 3) "ХРАНЕНИЕ". (П_прием=0)  Q(t+1)=Q(t); 4) "ВЫДАЧА" прямого кода В=1; 5)"ВЫДАЧА" обратного кода Пр=1.

Работу парафазного регистра можно разделить на 3 этапа:

4. "ЗАПИСЬ КОДА" – П_прием=С₁=1;

5. "ХРАНЕНИЕ КОДА" – П=0;

6. "ВЫДАЧА КОДА" – С₂=1.