13.Регистры. Общие сведения. Схемы регистров хранения и сдвига.

Регистры-это устр-ва, предназна. д/записи, хранения и сдвига инф, представленной в виде многоразрядного двоичного кода.

По способу приема инф.:

1)параллельные(инф. записывается и считывается т-о в параллельной форме)

2) последовательные (регистры сдвига) ( инф. запис-ся и счит-ся т-о последо-но

3) последовательно-параллельные – в к-х запись или считываение происходит как и паралелльно, так и в последоват-й форме

По способу тактирования:

1) однотактные – управляемые одной последовательностью импульсов

2) многотактные – управляемые нес-ми последовательностями импульсов

Регистр хранения - обеспечивает запись, хранение и выдачу информации в параллельном коде.

От количества триггеров, входящих в состав, зависит разрядность записанного числа.

Регистры сдвига чаще всего выполняются на основе D-триггеров.

Если схема регистра выполнена так, что записанная инф. м. сдвигаться только в одном направлении (вправо или влево), то его называют однонаправленным.

Если сдвиг возможен в обе стороны, то говорят, что регистр двунаправленный или реверсивный.

Регистры, в к-х возможно сдвигать цифровые слова влево, вправо и записывать их как в последовательном, так и параллельном кодах, называют универсальными.

10.Комбинационные схемы. Дешифраторы, шифраторы, мультиплексоры, цифровые сумматоры.

Комбинационные интегральные микросхемы– это схемы одного или нескольких комбинационных или последовательных устройств в виде одного кристалла???

К комбинационным устройствам относятся: мультиплексоры, дешифраторы, кодеры, и т.д.

К последовательным устройствам относятся: триггеры, резисторы, счетчики и т.д.

Дешифратор– преобразует код поступающий на его входы, в сигнал только на одном из его выходов. Применяются в устройствах управления, системах цифровой индикации.

Дешифраторы бывают полные и неполные. В полном – N=2^k,

в неполном - N‹2^k,k- число вых.

Шифраторы – преобразует одиночный сигнал вn– разрядный двоичный код. Применяется в устройствах ввода информации, для преобразования десятичных чисел в двоичную систему счисления.

X3	X2	X1	X0	Y1	Y2
0	0	0	1	0	0
0	0	1	0	0	1
0	1	0	0	1	0
1	0	0	0	1	1

На основе сумматоров м. построить цифр. схемы сравнения.

Если A_i=B_i, тоF=1 (то сумма согласно схемы,еслиA_i≠B_i тогдаF=0 ()

При равенстве всех разрядов получаем S₁=S₂=S₃=S₄=1, это равенство формируется логическим элементном умножения «И».

F=1, когда 2 числа равны иF=0, когда 2 числа не равны.

Мультиплексор– комбинац. устр-ва, в к-х выход соединяется с одним из инф-х входов в соотв. кодом адреса. Подача сигнала определяет какой вх-й сигнал будет передан на выход устройства.

X₀…X₃– информационные входы;

U₁,U₂ – управляющие входы.

N=2^k,N-число информационных входов.k– число управляющих входов.

упр.вх.		инф. вх.				вых
U1	U2	X0	X1	X2	X3	Y
0	0	X0				X0
0	1		X1			X1
1	0			X2		X2
1	1				X3	X3

Демультиплексоры, как следует из смысла отрицательной приставки де, выполняют функцию, обратную мультиплексорам: переключают сигнал с единственного входа на один из выходов – тот, который указан в адресе. Демультиплексоры состоят из дешифратора, управляемого адресом, и конъюнкторов, управляемых информационным сигналом и выходами дешифратора

Сумма́тор— устройство, преобразующее информационные сигналы (аналоговые или цифровые) в сигнал, эквивалентный сумме этих сигналов. В отличие от полусумматора сумматор учитывает перенос из предыдущего разряда, поэтому имеет не два, а три входа.

a– первое слагаемое,b– второе слагаемое,S– сумма разряда,P_i– перенос из младшего разряда,P_i+1– перенос в старший разряд.

Рассмотрим один из случаев. Требуется сложить 0 и 1, а также 1 из переноса. Сначала определяем сумму текущего разряда. Судя по левой схеме ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, куда входят a и b, на выходе получаем единицу. В следующее ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ уже входят две единицы. Следовательно, сумма будет равна 0.

Теперь смотрим, что происходит с переносом. В один вентиль И входят 0 и 1 (a и b). Получаем 0. Во второй вентиль (правее) заходят две единицы, что дает 1. Проход через вентиль ИЛИ нуля от первого И и единицы от второго И дает нам 1.

Проверим работу схемы простым сложением 0 + 1 + 1 = 10. Т.е. 0 остается в текущем разряде, и единица переходит в старший. Следовательно, логическая схема работает верно.

Работу данной схемы при всех возможных входных значениях можно описать следующей таблицей истинности.

Таблица истинности для сумматора. a– первое слагаемое,b– второе слагаемое,S– сумма разряда,P_i– перенос из младшего разряда,P_i+1 – перенос в старший разряд.