Лабораторная 4
.docxСанкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Институт компьютерных наук и технологий
Высшая школа интеллектуальных систем и суперкомпьютерных технологий
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4
«Синтез сдвигающих регистров»
по дисциплине «Архитектура вычислительных систем»
Выполнил
студент гр. 3530903/80001 А. В. Шильникова
Руководитель Н. М. Вербова
«___» __________ 2020 г.
Санкт-Петербург
2020
Цель работы: изучить принцип работы сдвигающих регистров.
1. Синтезировать сдвиговый 4-х разрядный регистр.
Потребуется 4 триггера.
Таблица функционирования регистра:
№ сост. |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
4 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
7 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
8 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
9 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
10 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
11 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
12 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
13 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
14 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
15 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Прикладные таблицы для каждого триггера:
→
|
|
Q4 |
Q3 Q4 |
Q3 |
|
00 |
00 |
00 |
00 |
|
01 |
01 |
01 |
01 |
Q1Q2 |
11 |
11 |
11 |
11 |
Q1 |
10 |
10 |
10 |
10 |
Q2
→
|
|
Q4 |
Q3 Q4 |
Q3 |
|
00 |
00 |
01 |
01 |
Q2 |
10 |
10 |
11 |
11 |
Q1Q2 |
10 |
10 |
11 |
11 |
Q1 |
00 |
00 |
01 |
01 |
→
|
|
Q4 |
Q3 Q4 |
Q3 |
|
00 |
01 |
11 |
10 |
Q2 |
00 |
01 |
11 |
10 |
Q1Q2 |
00 |
01 |
11 |
10 |
Q1 |
00 |
01 |
11 |
10 |
→
|
|
Q4 |
Q3 Q4 |
Q3 |
|
00 |
10 |
10 |
00 |
Q2 |
00 |
10 |
10 |
00 |
Q1Q2 |
00 |
10 |
10 |
00 |
Q1 |
00 |
10 |
10 |
00 |
В качестве элементной базы выберем триггер D-типа. Его характеристическая таблица:
|
Dt |
00 |
0 |
01 |
1 |
10 |
0 |
11 |
1 |
→
На основе этой таблицы составим Карты Карно для каждого триггера
D1
|
|
Q4 |
Q3 Q4 |
Q3 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
Q2 |
|
1 |
1 |
1 |
Q1Q2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Q1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1
D2
|
|
Q4 |
Q3 Q4 |
Q3 |
|
0 |
0 |
|
1 |
Q2 |
0 |
0 |
1 |
1 |
Q1Q2 |
0 |
0 |
1 |
1 |
Q1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1
D3
|
|
Q4 |
Q3 Q4 |
Q3 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
Q2 |
0 |
1 |
1 |
0 |
Q1Q2 |
0 |
1 |
1 |
0 |
Q1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
D4
|
|
Q4 |
Q3 Q4 |
Q3 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
Q2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Q1Q2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Q1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
D1 = Q2
D2 = Q3
D3 = Q4
Схема синтезируемого устройства:
2. Изучить принцип работы универсального сдвигового регистра на ИС К155ИР13 (SN74198).
Схема синтезируемого устройства:
3. На базе ИС К155ИР13 сконструировать универсальный кольцевой регистр.
Схема синтезируемого устройства:
Вывод
В ходе проделанной лабораторной работы был синтезирован сдвиговый регистр и изучен принцип работы универсального сдвигового регистра на ИС К155ИР13 (SN74198). Также путем модификации схемы был создан кольцевой регистр.