Лабораторная работа №8
ИССЛЕДОВАНИЕ РЕГИСТРОВ
Цель работы: изучение принципа действия регистров и решаемых ими задач.
Схема для исследования восьмиразрядного регистра
Общие сведения
Основное назначение регистров – это хранение одного многоразрядного слова, которое должно быть представлено в двоичном виде. Для этой цели они используются как регистры общего назначения и специализированные регистры в микропроцессорах и микроконтроллерах. Наряду с этим регистры могут применяться для решения и других задач: преобразования чисел из последовательной формы (при которой они передаются последовательно разряд за разрядом) в параллельную форму (с передачей всех разрядов одновременно); для сдвигов вправо или влево на определенное число разрядов (при выполнении операций умножения и деления) и др.
В зависимости от формы кода представления чисел, вводимых в регистр, различают параллельные и последовательные регистры. Вывод содержимого регистров также может выполняться параллельным или последовательным кодом. При этом, ввод может выполняться параллельно, а вывод – последовательно, и наоборот, что и используется для преобразования кодов ввода и вывода двоичных чисел.
Промышленность выпускает разнообразные регистры: параллельные, последовательные, регистры-преобразователи кода, сдвиговые регистры с направлениями сдвига вправо и влево, регистры с параллельным и последовательным вводами и такими же выводами и др.
В лабораторной работе изучается регистр, построенный в программе Electronics Workbench на базе синхронных D-триггеров с асинхронными R- и S-входами (см. рисунок). Данный регистр позволяет записывать в него двоичное число параллельным и последовательным кодами и таким же образом выводить записанную информацию. Для записи восьмиразрядных чисел в верхней части схемы применены переключатели, управляемые цифровыми клавишами 1…8. Задаваемое каждым переключателем значение X1…X8 выводится на расположенные рядом индикаторы (свечение индикатора соответствует логической единице).
Параллельный ввод разрядов X1…X8 в триггеры Т1…Т8 выполняется при переводе переключателя, управляемого клавишей W, в верхнее положение. После ввода числа в триггеры переключатель параллельного ввода (W) следует вернуть в нижнее положение. После этого на индикаторах D1…D8, подключенных к прямым выходам триггеров, высвечивается введенное число.
Параллельный вывод информации производится по команде, задаваемой клавишей пробела. Выведенная информация высвечивается на индикаторах Y1…Y8 параллельным кодом.
Для последовательного ввода информации используются переключатели, управляемые клавишами С и D. Клавиша D задает логическую единицу или логический ноль, которые необходимо ввести. Для этого управляемый ею переключатель необходимо перевести в верхнее (1) или нижнее (0) положение. После этого необходимо дважды нажать на клавишу С синхросигнала и по индикаторам триггеров определить, при каком перепаде напряжения синхросигнала (0–1 или 1–0) происходит ввод, а затем и сдвиг заданного значения. Изменяя клавишей D вводимую информацию и после этого всякий раз дважды нажимая клавишу С, можно наблюдать продвижение вводимых битов от триггера Т1 до триггера Т8. После восьми двойных нажатий клавиши С первый введенный бит поступает на триггер Т8, а следующие нажатия выведут его и все последующие биты на выход регистра (прямой выход триггера Т8).
Если информация была введена параллельно, то при нажатиях на клавишу С она выводится последовательно. Если восемь разрядов информации введены последовательно, то при нажатии на клавишу пробела они выводятся параллельно, таким образом, регистр выполняет преобразование формы (кода) представления информации.
Достарыңызбен бөлісу: |