Архангельский ЗБСТ-2154 л.р.2
.docxМинистерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации
Ордена Трудового Красного Знамени
Государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования
Московский технический университет связи и информатики
Кафедра Математической кибернетики и информационных технологий
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2
по дисциплине
«Вычислительная техника»
на тему:
«Регистры»
Выполнил: студент гр. ЗБСТ-2154 Архангельский М.В.
Проверил: Гематудинов Р.А.
Москва 2022 г.
Цель работы: изучение структуры и исследование работы регистров.
Краткие теоретические сведения
Регистр – это объединение триггеров, позволяющее единообразно оперировать с множеством, как правило, связанных между собой, переменных (разрядов), составляющих информационное слово. Регистры состоят из разрядных схем, которые содержат триггеры и другие логические элементы. С помощью регистров осуществляют прием, хранение, выдачу данных, перемещение (сдвиг) информационного слова в сторону младшего или старшего разряда, поразрядные логические операции. Регистры входят практически в любое устройство цифровой вычислительной техники.
Регистры классифицируют:
по количеству линий передачи переменных: одна линия связи для передачи информации между разрядными схемами – однофазные, две линии связи, то есть передаются прямой и инверсный сигналы, - парафазные;
по системе синхронизации: однотактная – обработка данных осуществляется с помощью одной последовательности сигналов или двухтактная (многотактная) – используются две (несколько) последовательности;
по способу приему и выдачи данных: параллельные – прием или выдача осуществляется одновременно со всех разрядов, последовательные или сдвигающие – данные принимаются и выдаются разряд за разрядом и последовательно-параллельные. Последние имеют входы-выходы последовательного и параллельного тип
Задание. Вариант 1
Сдвигающего регистра на JK-триггерах (сдвиг влево)
Сдвигающего регистра на D-триггерах (сдвиг вправо)
Сдвигающего регистра на D-триггерах (реверсивный сдвиг)
Счетчик Джонсона на JK-триггерах
Решение:
Сдвигающего регистра на JK-триггерах (сдвиг влево):
Сдвигающего регистра на D-триггерах (сдвиг вправо):
Реверсивно-сдвигающего регистра на D-триггерах:
Счетчик Джонсона на JK-триггерах:
Контрольные вопросы
Определите назначение регистра.
Назначение регистров – прием, хранение и выдача двоично-кодированной информации (двоичных чисел, слов). Они используются в качестве безадресных запоминающих устройств, преобразователей и генераторов кодов, устройств временной задержки цифровой информации, делителей частоты и др.
Объясните работу сдвигающего регистра.
Каждый тактовый импульс перезаписывает (сдвигает) содержимое триггера каждой разрядной схемы в триггер соседней разрядной схемы без изменения порядка следования единиц и нулей (хранимой информации). Входы и выходы этих регистров последовательные. При сдвиге информации вправо после каждого тактового импульса бит из более старшего разряда сдвигается в младший, а при сдвиге влево – наоборот.
Определите время сдвига в регистре.
Единица, поступившая на D вход регистра, окажется на его выходе (последнем триггере DDn) после поступления n импульсов синхронизации
Какова возможность преобразования кода в схеме?
На регистрах осуществляются преобразования последовательного кода в параллельный и наоборот.
Какие типы регистров существуют?
Основным признаком регистров является способ приема (записи) и выдачи (чтения) информации. Различают:
параллельные,
последовательные
параллельно-последовательные регистры.
Какие поразрядные логические операции выполняются на регистрах.
В процессе передачи информации из одного регистра в другой на регистрах можно выполнить следующие операции:
логическое сложение (ИЛИ);
логическое умножение (И);
сложение по mod 2 (XOR)
Определите неисправности в схеме.
Неисправность – это представление дефекта на логическом или функциональном уровне. Определить неисправности в схеме можно при помощи тестера. Тестером является портативный электрический и технический прибор, который нужен, чтобы индефицировать возможный потенциал токопроводящих участков.