LR-6
.docxМИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра САПР
отчет
по лабораторной работе №6
по дисциплине «Схемотехника»
Тема: Сдвигающий регистр
Студенты гр. 8363 |
|
Павкина А. Соболевская А.А. Нерсисян А.С. |
Преподаватель |
|
Фахми Ш. С |
Санкт-Петербург
2020
Цель работы.
Разработать на языке описания схем Verilog сдвигающий регистр.
Основные теоретические положения.
Сдвигающий регистр служит для хранения кода числа и выполнения операции сдвига кода. Сдвиг кода – это перемещение в регистре кода числа на какое-либо число разрядов влево или вправо. В этом случае разряды числа, вышедшие из разрядной сетки регистра влево или вправо, теряются, а в освободившиеся при сдвиге разряды регистра записываются нули. Поскольку для позиционных систем счисления вес каждого символа кода определяется его положением в коде, то сдвиг кода числа на один разряд влево относительно принятой разрядной сетки соответствует умножению величины числа на основание системы счисления, а сдвиг вправо – делению при условии, что справа и слева есть свободные разряды и не происходит потеря единиц. Сдвигающий регистр используется также для преобразования параллельного кода в последовательный и наоборот.
Для осуществления операции сдвига вводят специальные цепи сдвига. Структура сдвигающего регистра зависит от типа используемых элементов, от требуемого быстродействия и от ограничений, налагаемых на количество оборудования.
Разработка Verilog кода схемы
Временная диаграмма
Примеры использования
Регистры широко используются в вычислительной технике для преобразования кодов. Параллельного в последовательный и наоборот.
Кроме того, сдвигающие регистры являются основой (АЛУ) арифметико-логического устройства, так как при сдвиге записанного в регистр двоичного числа на один разряд влево производится умножение числа на два, а при сдвиге числа на один разряд вправо число делится на два. Поэтому наибольшее распространение получили реверсивные или двунаправленные регистры.
Применение последовательного кода оправдано тем, что по одной линии можно передавать огромные массивы информации. Таким примером может служить универсальная последовательная шина - USB порт любого устройства. Число триггеров в данном регистре может быть любым.
Регистры сдвига в цифровой технике могут послужить основой, на которой собираются узлы с интересными свойствами. Это, например, кольцевые счётчики, которые называются счётчики Джонсона. Такой счётчик имеет количество состояний вдвое большее, чем число составляющих его триггеров.
Выводы
В результате выполнения лабораторной работы был получен код, описывающий cдвигающего регистра, на языке Verilog. Также была построена временная диаграмма, структурная, функциональная и принципиальная схемы.
Используемая литература
Математическое и программное обеспечение устройств с программируемой логикой. 2019 г. Фахми, Соколов
https://www.kit-e.ru/articles/circuit/2009_03_134.php - лекции по схемотехнике
https://go-radio.ru/registr.html - теоретические сведения про сдвигающие регистры