Минобрнауки России

Санкт-петербургский государственный

Электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра ВТ

Отчёт

Лабораторная работа №5

По дисциплине «Элементарная база цифровых систем»

Тема: исследование регистров

Студент гр. 3316 Руденский И.М.

Студент гр. 3316 Четвертак А.Р.

Преподаватель Ельчанинов М.Н.

Санкт-Петербург

2026

Цель работы

Цель работы – исследовать особенности проектирования регистров различного типа, закрепить навыки синтеза и экспериментального исследования узлов в среде Quartus II.

Вариант 2

Задание 1: RS триггер, такт ↓, асинхронный сброс, разрешение выдачи L

Задание 2: Параллельная загрузка, инвертирование, сдвиг влево циклический, сдвиг вправо c заполнением 0.

Ход работы

1. Была построена схема регистра на RS-триггерах, она представлена на рис. 1:

Рисунок 1 - схема регистра

2. Было проведено функциональное моделирование схемы в различных режимах:

Рисунок 2 - моделирование регистра

3. Была построена схема многофункционального регистра с использованием D-триггеров и мультиплексоров для выбора операции (рис. 3).

Рисунок 3 - многофункциональный регистр

Проверка режима установки, инверсии, сдвига влево, сдвига вправо на рис. 4:

Рисунок 4 – режимы работы схемы

4. Данные схемы были загружены в ПЛИС, было проведено исследование сигналов на осциллографе.

Вывод

В ходе лабораторной работы были изучены принципы построения регистров на основе триггеров и исследованы их функциональные возможности.

Сперва был разработан простой регистр с использованием RS-триггеров, его функционал заключается только в установке и сбросе.

Далее, был разработан многофункциональный четырёхразрядный регистр на D-триггерах, реализующий параллельную загрузку, инверсию, а также сдвиги влево и вправо. Особое внимание было уделено организации управляющей логики с использованием мультиплексоров для выбора требуемой микрооперации. Также была реализована схема асинхронного сброса регистра с использованием входа CLRN.

В процессе работы были приобретены навыки проектирования цифровых схем в среде Quartus и их проверки с помощью временного моделирования. Проведённое моделирование подтвердило корректность работы разработанной схемы во всех режимах.