Архангельский ЗБСТ-2154 л.р.2

Министерство 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:

1. 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;

2. по системе синхронизации: однотактная – обработка данных осуществляется с помощью одной последовательности сигналов или двухтактная (многотактная) – используются две (несколько) последовательности;

3. 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

1. 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.

2. 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.

3. Определите время сдвига в регистре.

Единица, поступившая на D вход регистра, окажется на его выходе (последнем триггере DDn) после поступления n импульсов синхронизации

4. Какова возможность преобразования кода в схеме?

На регистрах осуществляются преобразования последовательного кода в параллельный и наоборот.

5. Какие типы регистров существуют?

Основным признаком регистров является способ приема (записи) и выдачи (чтения) информации. Различают:

• параллельные,

• последовательные

• параллельно-последовательные регистры.

6. 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)

7. 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.