Tiratron siljish registri. Shift registrlaridan foydalanish. SHCP - soatni kiritish

1. Mundarija

2. Kirish ……………………………………………………………………………… 2

3. Adabiy manbalarni ko‘rib chiqish ………………………………… 3

3.1. Umumiy ma'lumot registrlar haqida………………………………… 3

3.2. Triggerlar haqida umumiy ma’lumot………………………………………… 6

3.3. Shift registrlari…………………………………….. 12

3.4. Universal registrlar…………………………………… 20

4. Shift registrining sxemasini ishlab chiqish ………………………………… 24

4.1. Dastlabki ma'lumotlar ………………………………………………… 24

4.2. Shift registrini ishlab chiqish tartibi………………………………… 24

4.3. To'rt fazali smenali registrni ishlab chiqish…………………… 25

5. Xulosa…………………………………………………………. 27

6. Adabiyotlar ro‘yxati …………………………………. 28

2. Kirish

Registrlar- raqamli qurilmalarning eng keng tarqalgan komponentlari. Ular so'zni tashkil etuvchi ko'plab bog'liq o'zgaruvchilar ustida ishlaydi. So'zlar ustida bir qator amallar bajariladi: qabul qilish, berish, saqlash, bit panjarasida siljish, bit bo'yicha mantiqiy operatsiyalar.

O'zgartirish uchun siljish (ketma-ket) registrlari qo'llaniladi n-bit raqamlari bir yo'nalishda. Bundan tashqari, ular raqamli bo'lmagan ma'lumotlarni almashtirish uchun ishlatilishi mumkin.

Shift registrlari saqlash moslamalari sifatida, ketma-ket kodni parallelga o'zgartiruvchi sifatida, kechiktirish moslamalari va impuls hisoblagichlari sifatida ishlatiladi (ammo, o'zgartirish registrlarini hisoblagich sifatida ishlatish juda tejamkor emas).

3. Adabiyot manbalarini ko'rib chiqish

3.1. Registrlar haqida umumiy ma'lumot

Registrlar bit sxemalaridan iborat bo'lib, ularda flip-floplar va ko'pincha mantiqiy elementlar mavjud. Ular yagona birlik sifatida ishlaydi.

O'zgaruvchan uzatish liniyalari soniga ko'ra registrlar bir fazali va parafazaga, sinxronizatsiya tizimiga ko'ra esa bir davrli, surish-pull va ko'p davrli bo'linadi. Biroq, asosiy tasniflash xususiyati ma'lumotlarni qabul qilish va berish usuli hisoblanadi. Shu asosda ular farqlanadi parallel (statik) registrlar, ketma-ket (o'zgaruvchan) Va parallel seriyali .

Parallel registrlarda so'zlar bir vaqtning o'zida barcha bitlarda qabul qilinadi va chiqariladi. Ular bitli mantiqiy o'zgarishlarga duchor bo'ladigan so'zlarni saqlaydi.

Ketma-ket registrlarda so'zlar qabul qilinadi va raqam raqamlar bilan chiqariladi. Ular siljish deb ataladi, chunki so'zlarni kiritish va chiqarishda vaqt signallari ularni bit panjarasiga o'tkazadi. O'zgartirish registri qaytarilmaydigan (bir yo'nalishli siljishlar bilan) yoki teskari (har ikki yo'nalishda ham siljish qobiliyatiga ega) bo'lishi mumkin.

Seriya-parallel registrlar ketma-ket va parallel turdagi kirish va chiqishlarga ega. Ketma-ket kirish va parallel chiqish (SIPO, Serial Input - Parallel Output), parallel kirish va ketma-ket chiqish (PISO, Parallel Input - Serial Output), shuningdek qabul qilish va chiqarish usullarining har qanday kombinatsiyasi mumkin bo'lgan variantlar mavjud. so'zlar.

Parallel (statik) registrlarda bit zanjirlari bir-biri bilan aloqa qilmaydi. Bitlar uchun umumiy bo'lganlar, odatda, soat sxemalari, qayta o'rnatish/o'rnatish sxemalari, chiqish yoki qabul qilish ruxsati, ya'ni boshqaruv sxemalari. To'g'ridan-to'g'ri dinamik kirishlari bo'lgan D tipidagi flip-floplarda qurilgan, EZ signali bilan boshqariladigan R kirishlari va uchinchi holat chiqishlarini qayta o'rnatgan statik registrning namunaviy sxemasi ko'rsatilgan. 1-rasm .

1-rasm. Statik registrning diagrammasi (a) va uning an'anaviy grafik belgisi (b)

Zamonaviy sxema texnologiyasi asosan dinamik boshqaruv bilan D tipidagi flip-floplarda registrlarni qurish bilan tavsiflanadi. Ko'pchilik uchinchi holatga ega chiqishlarga ega. Ba'zi registrlar bufer registrlari sifatida tasniflanadi, ya'ni ular katta sig'imli va/yoki past qarshilik bilan ishlashga mo'ljallangan. faol yuklar. Bu ularning to'g'ridan-to'g'ri magistralda ishlashini ta'minlaydi (qo'shimcha interfeys sxemalarisiz).

Statik registrlar registr xotirasi bloklarini - registr fayllarini yaratish uchun ishlatiladi.

Registrlarning asosiy vazifalari:

1) Ma'lumotlarni saqlash,

2) axborotni qabul qilish;

3) Ma'lumot berish,

4) axborot almashinuvi,

5) kodni o'zgartirish,

6) Istalgan raqamni nolga yoki bittaga o'rnatish,

7) Bitli mantiqiy amallar: diszyunksiya, konyunksiya, qo‘shish moduli 2.

3.2. Triggerlarni tushunish

Triggerlar - katta sinf elektr asboblari, uzoq vaqt davomida ikki (yoki undan ortiq) barqaror holatdan birida qolishiga va ularni tashqi signallar ta'sirida almashtirishga imkon beradi (regenerativ jarayon natijasida (o'tish jarayoni) elektr zanjiri, PIC bilan qoplangan)).

Trigger - bu xotiraga ega impulsli mantiqiy qurilma (xotira elementi - mandal).

O'ndan ortiq turli integral triggerlar mavjud. Ularning tasnifi quyidagilarga asoslanadi:

Funktsional belgi

Triggerga ma'lumot yozish usuli.

Funksional xususiyatlariga ko’ra T-triggerlar, JK-triggerlar, RS-triggerlar, D-triggerlar, birlashgan triggerlar (TV, DV, E, R) va boshqalar mavjud.

Axborotni yozib olish (qabul qilish) usuliga ko'ra ular quyidagilarga bo'linadi:

8) Asinxron triggerlar:

a) ichki kechikish bilan;

b) kirish impulsi darajasi bilan boshqariladi;

9) Sinxron triggerlar (soatli):

a) ichki kechikish bilan;

b) vaqt pulsi darajasi bilan boshqariladi:

Bir davrli harakat (bir bosqichli);

Ko'p harakat.

Ma'lumot soatli triggerlarga faqat faollashtiruvchi soat pulsi qo'llanilganda yoziladi. Bunday triggerlar vaqt pulsining darajali (ishlash uchun ma'lum bir signal darajasi talab qilinadi) va chekka tomonidan boshqariladigan (signal darajasiga bog'liq emas, uning mavjudligi muhim) bo'linadi. Soat impulslari ba'zan sinxronlashtiruvchi, ijro etuvchi yoki buyruq signallari deb ham ataladi (odatda diagrammalarda C harfi bilan belgilanadi - Soat).

Dinamik kiritish to'g'ridan-to'g'ri yoki teskari bo'lishi mumkin. To'g'ridan-to'g'ri dinamik boshqaruv soat signali noldan bittaga () o'zgarganda almashtirish imkonini beradi. Teskari dinamik boshqaruv - soat signalini birdan nolga o'zgartirish ().

Vaqt pulsining chekka nazorati:

Vaqt pulsining pasayishini nazorat qilish:

Vaqt pulsining yuqori darajasini nazorat qilish:

Vaqt pulsining pastki darajasini nazorat qilish:

Ichki kechikish bilan soatli triggerlar (signal tugashi bilan tetiklanadi), qoida tariqasida, bir tomonlama. Ko'p davrli yong'indan keyin ishga tushadi n- nogo impuls.

RS triggerida ikkita axborot kirishi mavjud: S (Set) va R (Reset). S va R signallarini bir vaqtda qo'llashga yo'l qo'yilmaydi. Yoniq 2-rasm vaqt signalining chekkasi tomonidan ishga tushirilgan sinxron RS tetikini ko'rsatadi.

2-rasm. Sinxron RS trigger

Kirishlardan tashqari, eng oddiy RS triggeri ham ikkita chiqishga ega. Chiqishlar ko'rsatadi Q Va . Chiqish Q to'g'ridan-to'g'ri, a - teskari deb ataladi. Ikkala chiqishdagi kuchlanish darajalari o'zaro teskari: signal bo'lsa Q= 1, keyin = 0 yoki agar Q= 0, keyin = 1. Shuni ham ta'kidlash kerakki, triggerning holati qaysi Q= 1, a = 0, birlik deyiladi. Trigger nolga teng bo'lganda Q= 0 va = 1. Signallar triggerning kirishlariga kelganda, uning holatiga qarab, kommutatsiya sodir bo'ladi yoki dastlabki holat saqlanadi.

3-rasm. - trigger: uning an'anaviy grafik belgisi va ikkita mantiqiy elementga ega bo'lgan VA-EMAS

Yoniq 3-rasm eng oddiy tetik ko'rsatilgan - turi. Bu erda faqat ikkita NAND eshiklari ishlatiladi. Kirishlarning maqsadi: - triggerni bitta holatga o'rnatish va - nol holatga qaytish. Kirish belgilarining ustidagi chiziqlar yuqori darajadagi kirish kuchlanishi past darajadagi kuchlanish bilan almashtirilganda flip-flop o'tishini ko'rsatadi ( 4-rasm). Kirishlarda hech qanday signal olinmasa, flip-flop o'z holatini saqlab qolishini ko'rish oson. Agar, masalan, Q= 1 va = 0, ya'ni trigger bitta holatda bo'ladi, u holda DD1 chiqishi DD2 ning kirishlaridan biriga, DD2 chiqishi esa DD1 kirishlaridan biriga ulanganligi sababli, kuchlanish DD2 ning ikkita kirishiga qo'llaniladi

4-rasm. Ish vaqti diagrammasi - tetik

yuqori, va chiqishda - past (= 0) darajasi. Shu bilan birga, DD1 ning kirishlaridan birida kuchlanish past, chiqishda esa yuqori. Agar ko'rsatilgan qutbli signal kirishga kelsa (moment t1 , 4-rasm), trigger holati o'zgarmaydi, chunki DD1 ikkinchi kirishiga signal kelishi faqat kirishlardagi signallar kombinatsiyasini vaqtincha o'zgartiradi (signal yuborilishidan oldin u 1 va 0 edi, lekin u 0 ga aylandi va 0), lekin DD1 ning chiqish holati o'zgarishsiz qoladi. Biroq, agar kirishga signal kelsa (moment t2), DD2 ning ikkala kirishi allaqachon turli darajadagi kuchlanishlarga ega bo'ladi, davlat mantiqiy elementlar o'zgaradi va uning chiqishi yuqori darajadagi kuchlanishga ega bo'ladi. DD1 ning ikkala kirishida yuqori darajadagi kuchlanish va chiqishda past kuchlanish bo'ladi, ya'ni tetik "ag'dariladi" va boshqa holatga o'tadi: Q= 0 va = 1.

Yuqoridagilardan kelib chiqadiki, trigger holatining o'zgarishi faqat kirishlarda va past darajadagi signallar almashinganda sodir bo'ladi. Bundan tashqari, agar bunday signallar bir vaqtning o'zida ikkala kirishga tushsa, ular tugatilgandan so'ng, trigger holati aniqlanmagan bo'ladi (holat Q= 0 yoki Q= 1 teng ehtimol). Shuning uchun ikkala kirishda bir vaqtning o'zida past darajadagi signallarga ruxsat berilmaydi.

Triggerning ishlashi holatlar jadvali (indekslar) bilan tavsiflanadi n Va n+1 signal vaqt momentiga tegishli ekanligini bildiradi tn va undan keyingisi tn+1):





		Noaniq holat

Triggerning ikkala kirishiga bir vaqtning o'zida past darajadagi kuchlanishni etkazib berishga yo'l qo'yilmaydi.

RS tipidagi trigger, xuddi flip-flop kabi, ikkita kirishdan qaysi biri (R yoki S) oxirgi signalni olganini "eslab qoladi": agar kirish R bo'lsa, trigger nol holatda ( Q= 0 va = 1) va agar kirish S bo'lsa, u holda bitta holatda ( Q= 1 va = 0).

5-rasm. R.S. - trigger: uning an'anaviy grafik belgisi va sxemasi to'rtta mantiqiy elementli VA-EMAS

Yoniq 5-rasm NAND mantiqiy elementlarida yaratilgan RS flip-flop diagrammasini ko'rsatadi. U flip-flop sxemasidan farq qiladi, chunki har bir kirishga inverter (DD3 va DD4) qo'shiladi, bu faqat kirish signallarining kerakli darajasini ta'minlaydi.

Kirish signallarini pastdan yuqoriga o'zgartirish trigger holatining o'zgarishiga olib keladi (lahzalar t1, t2, t2 va t5; hozirda t4 hech qanday ag'darish sodir bo'lmaydi, chunki trigger oldingi vaqtda bitta holatga o'rnatilgan edi - t3, 6-rasm).

6-rasm. RS ishining vaqt diagrammasi - tetik

RS triggeri haqida aytilganlarning barchasi -triggerga ham tegishli. Yagona farq kirish signali darajalarining inversiyasi bilan bog'liq (R o'rniga va S o'rniga).

RS flip-flopining ishlashi quyidagi holat jadvali bilan tavsiflanadi:





		Noaniq holat

3.3. Shift registrlari

Trigger almashinuvi registri ular o'rtasida ma'lum bog'lanishlarga ega bo'lgan triggerlar to'plamini chaqiring, ularda ular bitta qurilma sifatida ishlaydi. Ketma-ket (siljish) registrlar - tashish sxemalari bilan bog'langan bitli zanjirlar zanjiri.

Bir davrli registrlarda bir bit o'ngga siljiydi ( 7-rasm) sinxronizatsiya signali kelganda so'z siljiydi. Kirish va chiqish ketma-ket (DSR - Data Serial Right). Yoniq 8-rasm chapga siljigan registr sxemasini ko'rsatadi (DSL ma'lumotlarini kiritish - Data Serial Left), va 9-rasm Ikkala qo'shni bit bilan flip-floplar o'rtasida bog'lanish mavjud bo'lgan reversiv registrni qurish printsipini ko'rsatadi, lekin tegishli signallar ushbu ulanishlardan faqat bittasining ishlashiga imkon beradi ("chap" va "o'ng" buyruqlari bir vaqtning o'zida berilmaydi) .

7-rasm. O'ngga siljish registrlari sxemasi

Chizma 8 . Chapga siljish registrining sxemasi

Chizma 9 . Reversing registr sxemasi

Sinxronizatsiya talablariga ko'ra, bitlararo ulanishlarda mantiqiy elementlarga ega bo'lmagan siljish registrlarida bir bosqichli darajadagi boshqariladigan flip-floplardan foydalanish mumkin emas, chunki ba'zi flip-floplar faollashtirish darajasining ta'sirida qayta-qayta o'zgarishi mumkin. soat signali, bu qabul qilinishi mumkin emas. Ushbu sxemalarda dinamik boshqaruvga ega (ikki bosqichli) triggerlardan foydalanish kerak.

Bitlararo ulanishlarda mantiqiy elementlarning va bundan tashqari, birlik bo'lmagan chuqurlikdagi mantiqiy sxemalarning paydo bo'lishi registrlarning ishlash shartlarini bajarishni soddalashtiradi va ushbu sxemalar uchun mos keladigan flip-floplar turlarini kengaytiradi.

Ko'p davrli siljish registrlari bir necha soat ketma-ketligi bilan boshqariladi. Ulardan eng mashhurlari daraja bilan boshqariladigan oddiy bir bosqichli triggerlar asosida qurilgan asosiy va qo'shimcha registrlarga ega bo'lgan push-pulllardir. C1 soatida asosiy registrning mazmuni qo'shimcha registrga qayta yoziladi va C2 soatida ular asosiy registrga, lekin so'z siljishiga mos keladigan qo'shni bitlarga qaytadi. Uskunaning narxi va ishlashi nuqtai nazaridan, bu variant ikki bosqichli flip-floplar bilan bir davrli registrga yaqin.

Shift registrida ular o'rtasida ma'lum bog'lanishlar mavjud bo'lgan flip-floplar to'plami mavjud va bu ulanishlarning tashkil etilishi shundan iboratki, barcha flip-floplar uchun umumiy bo'lgan taktli impuls qo'llanilganda, har bir flip-flopning chiqish holatiga siljiydi. qo'shni. Ulanishlarning tashkil etilishiga qarab, bu siljish chapga yoki o'ngga sodir bo'lishi mumkin:

Chapga siljitish

O'ngga siljitish

Reestrga ma'lumotlarni kiritish mumkin turli yo'llar bilan, ammo parallel yoki ketma-ket kiritish ko'pincha ishlatiladi, bunda ikkilik raqam registrning barcha bitlariga bir vaqtning o'zida yoki vaqt o'tishi bilan alohida bitlarda ketma-ket kiritiladi. Impuls hisoblagichlarida ma'lumotni ketma-ket kiritish va chiqarish va o'ngga siljish bilan siljish registrlari qo'llaniladi. Yoniq 10-rasm a RS flip-floplarida tuzilgan to'rt bitli siljish registrining diagrammasi ko'rsatilgan. Ushbu sxemada har bir chiqish Q Trigger keyingi razryadning S kirishiga ulanadi va har bir chiqish R kirishiga ulanadi.Barcha flip-floplarning taktli kirishlari bir-biriga ulanadi va sinxronizatsiya signali VA-EMAS orqali bitta umumiy impuls bilan qabul qilinadi. mantiqiy element (DD7). Birinchi triggerning holati VA-EMAS mantiqiy elementining (DD5) X1, X2 kirishlaridagi kirish signallari bilan aniqlanadi. Joriy ma'lumot X1 kirishiga va uni X2 kirishiga uzatishga ruxsat beruvchi signal beriladi. EMAS darvozasi (DD6) S kirishiga qo'llaniladigan kirish signalini invertatsiya qilish uchun ishlatiladi.

Yoniq 10-rasm b Flip-floplarning chiqish signallarining vaqt diagrammalari va bitta signalni birinchi raqamga yozishda registrlarning holati ko'rsatilgan. Agar birinchi taktli impuls kelganida X1 va X2 kirishlarida X1 = X2 = 1 signallari o'rnatilsa, keyin ular ikkinchi taktli impuls kelishi bilan o'chirilsa, natijada signalga yoziladi. birinchi tetik Q 1 = 1. Ikkinchi soat pulsi kelishi bilan birinchi triggerga signal yoziladi. Q 1 = 0 va ikkinchi triggerning chiqishida signal paydo bo'ladi Q 2 = 1, bu avval ikkinchi triggerning chiqishida edi. Keyingi soat pulslari kelganda, bitta signal ketma-ket uchinchi va to'rtinchi flip-floplarga o'tkaziladi, shundan so'ng barcha flip-floplar nol holatiga o'rnatiladi.

n	*Q 1*	*Q 2*	*Q 3*	*Q 4*

Chizma 10 . To'rt fazali siljish registrining diagrammasi (a), uning signallarining vaqt diagrammasi va bitta signalni birinchi raqamga yozishda registr holati (b)

Shift registrlari D flip-flops yoki JK flip-flops yordamida ham amalga oshirilishi mumkin. Barcha smena registrlari quyidagi qoidalarga ega:

1) dastlabki holatni oldindan belgilash va birinchi triggerga birlikni kiritish kerak

2) dan ro'yxatdan o'tish uchun n qabul qilingandan keyin qo'zg'atadi n kirish soati impulslari, dastlab kiritilgan birlik chiqariladi, buning natijasida barcha registrlarning to'g'ridan-to'g'ri chiqishlari nol holatda bo'ladi.

Integratsiyalashgan siljish registrlari chiplari teskari, ya'ni ular istalgan yo'nalishda siljishni amalga oshiradilar: chap yoki o'ng. O'zgartirish yo'nalishi nazorat signalining qiymati bilan belgilanadi.

Shakl 11. Bir uchli RS flip-floplarida siljish registrini amalga oshirish

Ketma-ket siljish registrining ikkita kamchiligi bor: u har bir taktli impulsda faqat bitta bit ma'lumotni kiritish imkonini beradi va bundan tashqari, registrdagi ma'lumotlar har safar o'ngga siljiganida, eng o'ngdagi axborot biti yo'qoladi. Yoniq 12-rasm 4 bit ma'lumotni bir vaqtning o'zida parallel yuklash imkonini beruvchi tizimni ko'rsatadi.

12-rasm. Strukturaviy sxema 4-bitli parallel registr

Ushbu qurilmadagi 1, 2, 3, 4 kirishlar axborot kirishlari hisoblanadi. Ushbu tizim yana bir foydali xususiyat bilan jihozlanishi mumkin - qurilmaning chiqishidagi ma'lumotlar uning kirishiga qaytarilganda va yo'qolmasa, ma'lumotlarning aylanma harakatlanish imkoniyati.

13-rasm. To'rt bitli parallel halqa registrining mantiqiy sxemasi

4-bitli parallel halqali siljish registrining sxemasi ko'rsatilgan 13-rasm. Ushbu siljish registrida to'rtta JK flip-flop ishlatiladi. Zanjir uchun rahmat fikr-mulohaza registrga kiritilgan ma'lumotlar, odatda to'rtinchi flip-flopning chiqishida yo'qoladi, siljish registrida aylanadi. Registrni tozalash uchun signal (uning chiqishlarini 0000 holatiga o'rnating) CLR kirishidagi mantiqiy daraja 0 dir. Parallel ma'lumotlarni yuklash kirishlari 1, 2, 3 va 4 trigger oldindan o'rnatilgan (PS) kirishlariga ulangan bo'lib, mantiq 1ni istalgan chiqishda (1, 2, 3, 4) o'rnatishga imkon beradi. Agar ushbu kirishlardan biriga mantiqiy 0 qisqa bo'lsa ham qo'llanilsa, mantiqiy 1 mos keladigan chiqishda o'rnatiladi.Barcha JK flip-floplarning C kirishlariga takt impulslarini qo'llash registrdagi ma'lumotlarning registriga siljishiga olib keladi. to'g'ri. To'rtinchi triggerdan ma'lumotlar birinchi triggerga (axborotning aylana harakati) o'tkaziladi.

1-jadval.

№ chiziqlar	Kirishlar		Chiqishlar
		Soat raqami
		Soat raqami

Parallel siljish registrining ishlash printsipi maqolada tasvirlangan jadval 1. Quvvat yoqilganda, registr chiqishlarida, masalan, jadvalning 1-qatorida har qanday ikkilik birikma o'rnatilishi mumkin. CLR flip-floplarining kirishlariga 0 mantiqini qo'llash registrni tozalashni boshlaydi (2-qator). Keyingi (3-qator) registrga 0100 binar kombinatsiyasi yuklanadi.Keyingi ketma-ket takot impulslari kiritilgan ma'lumotlarning o'ngga siljishiga olib keladi (4 - 8-qatorlar). 5 va 6-qatorlarda: eng o'ngdagi flip-flopdan (to'rtinchi) eng chapdagi flip-flopga (birinchi) o'tkaziladi. Bunday holda, registrdagi birlikning aylana harakati haqida gapirish mumkin. Keyingi (9-qator), registrni tozalash CLR kiritish yordamida yana boshlanadi. Yangi ikkilik kombinatsiya 0110 yuklandi (10-qator). 5 ta soat impulslarini qo'llash (11-15-qatorlar) ma'lumotlarning dumaloq siljishiga olib keladi 5 pozitsiya o'ngga. Ma'lumotni asl holatiga qaytarish uchun 4 ta soat pulsi kerak bo'ladi.

Shift registri by bo'lsa 13-rasm teskari aloqa zanjirini buzamiz, keyin biz muntazam parallel siljish registrini olamiz: ma'lumotlarning dumaloq harakatlanish imkoniyati istisno qilinadi.

14-rasm. RS flip-floplarida uch davrli siljish registri

3.4. Universal registrlar

Ko'pincha, an'anaviy ketma-ket yoki parallel bo'lganlar o'rniga, murakkabroq siljish registrlaridan foydalanish kerak: ma'lumotni parallel sinxron yozish bilan, teskari, parallel sinxron yozish bilan teskari. Bunday registrlar deyiladi universal .

Mikrooperatsiyalar to'plamini bajarishga qodir bo'lgan ko'p rejimli (ko'p funktsiyali) yoki universal IC registrlarining ko'plab seriyalari mavjud. Ko'p rejimga turli xil operatsiyalarni bajarish uchun zarur bo'lgan qismlarni bir xil sxemada tuzish orqali erishiladi. Bajarilgan ish turini belgilovchi nazorat signallari berilgan vaqt operatsiyalar buning uchun zarur bo'lgan sxema qismlarini faollashtiradi.

15-rasm. Universal siljish registrlari: a – K155IR13, b – K500IR141, c – KM155IR1

Yoniq 15-rasm K155, KM155 va K500 seriyali universal smenali registrlarning uchta tipik vakillari ko'rsatilgan.

Chip IR13 ( 15-rasm a) 25 MGts gacha bo'lgan ruxsat etilgan takt chastotasi va 40 mA gacha bo'lgan oqim iste'moliga ega bo'lgan sakkiz bitli reversiv siljish registridir. Unda parallel kirish va chiqishlar, asinxron qayta o'rnatish kiritish, C soat impulsi differensialiga asoslangan DSL (chapga siljish) va DSR (o'ngga siljish) kirishlari, S0 va S1 rejim tanlash kirishlari mavjud. S0 = 0, S1 = 1 bo'lganda axborot o'ngga, S0 = 1, S1 = 0 bo'lganda - chapga, S0 = S1 = 1 bo'lganda - registrga ma'lumot yoziladi.

Chip IR141 ( 15-rasm b) emitent bilan bog'langan mantiqqa asoslangan universal to'rt bitli siljish registridir. Soat chastotasi- 150 MGts gacha. Hozirgi iste'mol kamida 120 mA. S0 = 0, S1 = 1 bo'lganda, ma'lumot o'ngga siljiydi, S0 = 1, S1 = 0 - chapga va S0 = S1 = 1 bo'lganda - raqam saqlanadi, S0 = S1 = 0 bo'lganda - sozlash raqam.

IR1 mikrosxema ( Shakl 15 dyuym) RS flip-floplarida ma'lumotni sinxron yozishga ega siljish registridir. 1 - 4 kirishlar ma'lumotni parallel yozish uchun mo'ljallangan, D kirish ketma-ket yozish uchun. Kirish V - boshqaruv. V = 0 bo'lsa, sxema C1 signalining manfiy chetiga (1 dan 0 gacha) asoslangan siljish registr sifatida ishlaydi va V = 1 bo'lsa, sxema kirish signallari registriga sinxron yozish rejimida ishlaydi 1 – 4 C2 signalining salbiy chetiga asoslangan.

Har xil turdagi kirish va chiqishga ega registrlar parallel kodlarni ketma-ket va aksincha o'zgartiruvchi asosiy bloklar bo'lib xizmat qiladi. Yoniq 16-rasm SI/PO/SO tipidagi sakkiz bitli registrga asoslangan parallel-seriyali kod konvertorining sxemasini ko'rsatadi. Ushbu sxemada 1-elementning yuqori kirishida mantiqiy nol darajasini belgilaydigan salbiy boshlang'ich impuls St, L (Yuklash) kirishida yagona parallel ma'lumotlarni qabul qilish signalini yaratadi, bu orqali aylantirilgan so'z 1-bitlarga yuklanadi. registrning 7 raqami, nol bitiga esa - doimiy 0. DSR ning ketma-ket kiritilishiga 1 doimiysi qo'llaniladi.Shunday qilib yuklangandan so'ng registrda so'z hosil bo'ladi. C kirishiga kelgan soat pulslari so'zning o'ngga siljishiga olib keladi. Shiftlar Q7 chiqishi orqali so'zni ketma-ket shaklda chiqaradi. Axborot bitlaridan keyin 0, keyin esa birlar zanjiri mavjud. Nol registrdan olib tashlanmasa ham, 2-elementning chiqishida bitta signal ishlaydi. Nol chiqarilgandan so'ng, 2-elementning barcha kirishlari bitta bo'lib, uning chiqishi nolga aylanadi va 1-element orqali signal hosil qiladi. avtomatik yuklab olish keyingi so'z, undan so'ng konvertatsiya davri takrorlanadi.

16-rasm. Seriyali konvertor sxemasiga parallel

Zamonaviy registrlar bitli mantiqiy operatsiyalarni bajarish uchun juda mos emas, lekin agar kerak bo'lsa, ularni RS flip-floplarida registrlar yordamida bajarish mumkin. OR operatsiyasini bajarish uchun birinchi so'z statik registrning S kirishiga dastlabki nol holatiga ega bo'lib, uning birlik raqamlari tegishli flip-floplarni o'rnatadi. Keyin, registrni qayta o'rnatmasdan, ikkinchi so'z S chiqishlariga beriladi.

Bit bo'yicha operatsiyani bajarishda VA birinchi soat siklida birinchi so'z registrning S kirishlariga beriladi, bu so'zda bitta bo'lgan registrning bitlarini o'rnatadi. Keyin ikkinchi so'z registrga qo'llanilishi kerak. Registrda birliklarni faqat ikkala so'z birliklari bo'lgan bitlarda saqlab qolishi uchun ikkinchi so'z R flip-floplarining kirishlariga teskari shaklda beriladi.

2-modulni qo'shish bitlarda T-tipli flip-flopli sxema tomonidan ikki so'zni ketma-ket qo'llash orqali amalga oshirilishi mumkin.

4. Shift registrining sxemasini loyihalash

4.1. Dastlabki ma'lumotlar

Soat pulslari musbat polaritega o'rnatiladi.

4.2. Shift registrini loyihalash tartibi

a) Umumiy registrni loyihalash talablarini hisobga olish.

b) smenali registrni ishlab chiqish.

v) ishlab chiqilgan sxemaning ish tavsifi.

4.3. To'rt fazali smenali registrni ishlab chiqish

RS flip-flops yordamida to'rt fazali siljish registrini ishlab chiqish kerak. O'ng tomonga siljishiga ruxsat bering. Buning uchun bizga to'rtta sinxron RS flip-floplari soat pulsining chekka sinxronizatsiyasi va uzatish davrlarini yaratish uchun ma'lum miqdordagi mantiqiy elementlar kerak. Ketma-ket kirish va chiqishga ega siljish registrlari past ko'rsatkichlarga ega bo'lgani uchun biz parallel kirish va chiqish sxemasini ishlab chiqamiz.

17-rasm. RS flip-floplarida o'ngga siljish sinxron registrining sxemasi ishlab chiqilgan

Trigger kirishlarida signalni o'zgartirib, biz S va R kirishlariga bir xil darajadagi kuchlanishlarni etkazib berishning iloji yo'qligini ta'minlaymiz. Bu shuni anglatadiki, S = 0, R = 1 bo'lganda, biz chiqishda 0, S = 1, R = 0 bo'lganda, chiqishda 1 ni olamiz.Smena registrining kirishlarida to'rtta elementni o'rnatish kerak. quyidagi haqiqat jadvali bilan:

To'rtinchi chiqishni birinchi kirishga ulab, biz halqani o'ngga siljitish registrini olamiz. Q4 chiqishidagi ma'lumotlar yo'qolmaydi, balki qayta aylanadi.

Bunday siljish registrlari to'rt bitli bo'lgani uchun kirishdagi mumkin bo'lgan kombinatsiyalar soni 16 ta bo'ladi. Keling, kirishga ba'zi kombinatsiyalar berilganda registrimizning ishlashini ko'rib chiqaylik.

Kombinatsiya raqami	Kirish		Chiqish
Kombinatsiya raqami		Soat raqami

5. Xulosa

Kurs loyihasi registrlarning tasnifi va ularning ishlash tamoyillarini o'rganib chiqdi. Registrlarning asosiy komponentlari sifatida triggerlarning turlari va ishlash tamoyillari ko'rib chiqiladi. Shift registrlari va xususan, RS flip-floplarida siljish registrlari batafsil ko'rib chiqildi.

To'rtta RS flip-flop va sakkizta mantiqiy elementga asoslangan o'ngga siljishli sinxron to'rt bitli registr ham ishlab chiqilgan. Ba'zi kiritish kombinatsiyalari uchun registrning ishlashini tavsiflovchi jadval taqdim etiladi.

6. Foydalanilgan adabiyotlar ro'yxati

1. Pryanishnikov V.A. Elektronika (ma'ruzalar kursi). – S-P., 1998 yil

2. Skarjepa V.A., Lutsenko A.N. Elektronika va mikrosxema (birinchi qism). – K.: Oliy maktab, 1989 yil

3. Budishchev M.S. Elektrotexnika, elektronika va mikroprotsessor texnologiyasi. – L.: Plakat, 2001 yil

4. Ugryumov E.P. Raqamli sxema. – S-P., 2000 yil

5. Zamonaviy integral mikrosxemalar ma'lumotnomasi

Flip-flop siljish registri - ular o'rtasida ma'lum bog'lanishlarga ega bo'lgan flip-floplar to'plami bo'lib, ularda ular bitta qurilma vazifasini bajaradi. Ketma-ket (siljish) registrlar - tashish sxemalari bilan bog'langan bitli zanjirlar zanjiri.

O'ngga bir bitli siljishli bir tsiklli registrlarda (7-rasm) sinxronizatsiya signali olinganda so'z o'zgaradi. Kirish va chiqish ketma-ket (DSR - Data Serial Right). 8-rasmda chapga siljish bilan registrning sxemasi (DSL ma'lumotlarini kiritish - Data Serial Left) va 9-rasmda ikkala qo'shni bit bilan flip-floplar o'rtasida bog'lanish mavjud bo'lgan teskari registrni qurish printsipi ko'rsatilgan. ammo mos keladigan signallar faqat ushbu ulanishlardan birining ishlashiga imkon beradi ("chap" va "o'ng" buyruqlari bir vaqtning o'zida berilmaydi).

Shakl 7. O'ngga siljish registrining sxemasi

8-rasm. Chapga siljish registrlari sxemasi

Shakl 9. Reversing registr sxemasi

Chapga siljitish

O'ngga siljitish

Registrga ma'lumotlarni kiritish turli usullar bilan amalga oshirilishi mumkin, lekin ko'pincha parallel yoki ketma-ket kiritish qo'llaniladi, bunda ikkilik raqam bir vaqtning o'zida registrning barcha bitlariga yoki vaqt o'tishi bilan alohida bitlarga ketma-ket kiritiladi. Impuls hisoblagichlarida ma'lumotni ketma-ket kiritish va chiqarish va o'ngga siljish bilan siljish registrlari qo'llaniladi. 10 a-rasmda RS flip-floplarida tuzilgan to'rt bitli siljish registrining diagrammasi ko'rsatilgan. Bu sxemada flip-flopning har bir Q chiqishi keyingi raqamning S kirishiga va har bir chiqishi R kirishiga ulanadi.Barcha flip-floplarning taktli kirishlari bir-biriga ulanadi va sinxronizatsiya signali bo'ladi. NAND eshigi (DD7) orqali bitta umumiy impuls bilan qabul qilinadi. Birinchi triggerning holati VA-EMAS mantiqiy elementining (DD5) X1, X2 kirishlaridagi kirish signallari bilan aniqlanadi. Joriy ma'lumot X1 kirishiga va uni X2 kirishiga uzatishga ruxsat beruvchi signal beriladi. EMAS darvozasi (DD6) S kirishiga qo'llaniladigan kirish signalini invertatsiya qilish uchun ishlatiladi.

10 b-rasmda triggerlarning chiqish signallarining vaqt diagrammalari va birinchi raqamga bitta signal yozishda registrlarning holati ko'rsatilgan. Agar birinchi taktli impuls kelganda X1 va X2 kirishlarida X1 = X2 = 1 signallari o'rnatilsa, ular ikkinchi taktli impuls kelishi bilan o'chiriladi, natijada Q1 = 1 signali bo'ladi. birinchi triggerga yoziladi.Ikkinchi taktli impuls kelishi bilan birinchi trigger Q1 = 0 signali yoziladi va Q2 = 1 signali ikkinchi triggerning chiqishida paydo bo'ladi, bu avvalroq chiqishda edi. ikkinchi tetik. Keyingi soat pulslari kelganda, bitta signal ketma-ket uchinchi va to'rtinchi flip-floplarga o'tkaziladi, shundan so'ng barcha flip-floplar nol holatiga o'rnatiladi.

Shakl 10. To'rt fazali siljish registrining sxemasi, uning signallarining vaqt diagrammalari va birinchi raqamga bitta signal yozishda registr holatlari

Shift registrlari D flip-flops yoki JK flip-flops yordamida ham amalga oshirilishi mumkin. Barcha smena registrlari quyidagi qoidalarga ega:

1) dastlabki holatni oldindan belgilash va birinchi triggerga birlikni kiritish kerak
2) n ta flip-flop registri uchun n ta kirish takt impulslari kelgandan so'ng, dastlab kiritilgan birlik chiqariladi, buning natijasida barcha registrlarning to'g'ridan-to'g'ri chiqishlari nol holatda bo'ladi.

Shakl 11. Bir uchli RS flip-floplarida siljish registrini amalga oshirish

Ketma-ket siljish registrining ikkita kamchiligi bor: u har bir taktli impulsda faqat bitta bit ma'lumotni kiritish imkonini beradi va bundan tashqari, registrdagi ma'lumotlar har safar o'ngga siljiganida, eng o'ngdagi axborot biti yo'qoladi. 12-rasmda 4 bit ma'lumotni bir vaqtning o'zida parallel yuklash imkonini beruvchi tizim ko'rsatilgan.

12-rasm. 4-bitli parallel registrning blok diagrammasi

13-rasm. To'rt bitli parallel halqa registrining mantiqiy diagrammasi

4-bitli parallel halqali siljish registrining sxemasi 13-rasmda ko'rsatilgan. Ushbu siljish registrida to'rtta JK flip-flop ishlatiladi. Qayta aloqa zanjiri tufayli registrga kiritilgan ma'lumotlar, odatda to'rtinchi flip-flopning chiqishida yo'qoladi, siljish registrida aylanadi. Registrni tozalash uchun signal (uning chiqishlarini 0000 holatiga o'rnating) CLR kirishidagi mantiqiy daraja 0 dir. Parallel ma'lumotlarni yuklash kirishlari 1, 2, 3 va 4 trigger oldindan o'rnatilgan (PS) kirishlariga ulangan bo'lib, mantiq 1ni istalgan chiqishda (1, 2, 3, 4) o'rnatishga imkon beradi. Agar ushbu kirishlardan biriga mantiqiy 0 qisqa bo'lsa ham qo'llanilsa, mantiqiy 1 mos keladigan chiqishda o'rnatiladi.Barcha JK flip-floplarning C kirishlariga takt impulslarini qo'llash registrdagi ma'lumotlarning registriga siljishiga olib keladi. to'g'ri. To'rtinchi triggerdan ma'lumotlar birinchi triggerga (axborotning aylana harakati) o'tkaziladi.

Qator raqami.
		Soat raqami

Parallel siljish registrining ishlash printsipi 1-jadvalda tasvirlangan. Quvvat yoqilganda, registr chiqishlarida, masalan, jadvalning 1-qatorida har qanday ikkilik kombinatsiyani o'rnatish mumkin. CLR flip-floplarining kirishlariga 0 mantiqini qo'llash registrni tozalashni boshlaydi (2-qator). Keyingi (3-qator) registrga 0100 binar kombinatsiyasi yuklanadi.Keyingi ketma-ket takot impulslari kiritilgan ma'lumotlarning o'ngga siljishiga olib keladi (4 - 8-qatorlar). 5 va 6-qatorlarda: eng o'ngdagi flip-flopdan (to'rtinchi) eng chapdagi flip-flopga (birinchi) o'tkaziladi. Bunday holda, registrdagi birlikning aylana harakati haqida gapirish mumkin. Keyingi (9-qator), registrni tozalash CLR kiritish yordamida yana boshlanadi. Yangi ikkilik kombinatsiya 0110 yuklandi (10-qator). 5 ta soat impulslarini qo'llash (11-15-qatorlar) ma'lumotlarning dumaloq siljishiga olib keladi 5 pozitsiya o'ngga. Ma'lumotni asl holatiga qaytarish uchun 4 ta soat pulsi kerak bo'ladi.

Agar 13-rasmdagi siljish registridagi teskari aloqa zanjirini buzsak, biz muntazam parallel siljish registrini olamiz: axborotning aylanma harakatlanish imkoniyati istisno qilinadi.

14-rasm. RS flip-floplarida uch davrli siljish registri

1. Mundarija

2. Kirish ……………………………………………………………………………… 2

3. Adabiy manbalarni ko‘rib chiqish ………………………………… 3

3.1. Registrlar haqida umumiy ma’lumot…………………………………… 3

3.2. Triggerlar haqida umumiy ma’lumot………………………………………… 6

3.3. Shift registrlari…………………………………….. 12

3.4. Universal registrlar…………………………………… 20

4. Shift registrining sxemasini ishlab chiqish ………………………………… 24

4.1. Dastlabki ma'lumotlar ………………………………………………… 24

4.2. Shift registrini ishlab chiqish tartibi………………………………… 24

4.3. To'rt fazali smenali registrni ishlab chiqish…………………… 25

5. Xulosa…………………………………………………………. 27

6. Adabiyotlar ro‘yxati …………………………………. 28

2. Kirish

O'zgartirish uchun siljish (ketma-ket) registrlari qo'llaniladi n-bit raqamlari bir yo'nalishda. Bundan tashqari, ular raqamli bo'lmagan ma'lumotlarni almashtirish uchun ishlatilishi mumkin.

3. Adabiyot manbalarini ko'rib chiqish

3.1. Registrlar haqida umumiy ma'lumot

Registrlar bit sxemalaridan iborat bo'lib, ularda flip-floplar va ko'pincha mantiqiy elementlar mavjud. Ular yagona birlik sifatida ishlaydi.

Parallel registrlarda so'zlar bir vaqtning o'zida barcha bitlarda qabul qilinadi va chiqariladi. Ular bitli mantiqiy o'zgarishlarga duchor bo'ladigan so'zlarni saqlaydi.

1-rasm. Statik registrning diagrammasi (a) va uning an'anaviy grafik belgisi (b)

Zamonaviy sxema texnologiyasi asosan dinamik boshqaruv bilan D tipidagi flip-floplarda registrlarni qurish bilan tavsiflanadi. Ko'pchilik uchinchi holatga ega chiqishlarga ega. Ba'zi registrlar bufer registrlar deb tasniflanadi, ya'ni ular katta sig'imli va/yoki past qarshilikli faol yuklar bilan ishlashga mo'ljallangan. Bu ularning to'g'ridan-to'g'ri magistralda ishlashini ta'minlaydi (qo'shimcha interfeys sxemalarisiz).

Statik registrlar registr xotirasi bloklarini - registr fayllarini yaratish uchun ishlatiladi.

Registrlarning asosiy vazifalari:

1) axborotni saqlash;

2) axborotni qabul qilish;

3) ma'lumot berish;

4) axborot almashinuvi,

5) kodni o'zgartirish,

6) Istalgan raqamni nolga yoki bittaga o'rnatish,

7) Bitli mantiqiy amallar: diszyunksiya, konyunksiya, qo‘shish moduli 2.

3.2. Triggerlarni tushunish

Triggerlar - uzoq vaqt davomida ikki (yoki undan ortiq) barqaror holatdan birida qolishga va ularni tashqi signallar ta'sirida almashtirishga imkon beruvchi elektr qurilmalarining katta sinfi (regenerativ jarayon natijasida (qoplangan elektr zanjiridagi vaqtinchalik jarayon) PIC tomonidan)).

Trigger - bu xotiraga ega impulsli mantiqiy qurilma (xotira elementi - mandal).

O'ndan ortiq turli integral triggerlar mavjud. Ularning tasnifi quyidagilarga asoslanadi:

Funktsional belgi

Triggerga ma'lumot yozish usuli.

Funksional xususiyatlariga ko’ra T-triggerlar, JK-triggerlar, RS-triggerlar, D-triggerlar, birlashgan triggerlar (TV, DV, E, R) va boshqalar mavjud.

Axborotni yozib olish (qabul qilish) usuliga ko'ra ular quyidagilarga bo'linadi:

8) Asinxron triggerlar:

a) ichki kechikish bilan;

b) kirish impulsi darajasi bilan boshqariladi;

9) Sinxron triggerlar (soatli):

a) ichki kechikish bilan;

b) vaqt pulsi darajasi bilan boshqariladi:

Bir davrli harakat (bir bosqichli);

Ko'p harakat.

Vaqt pulsining chetini nazorat qilish: Vaqt pulsining tushishini nazorat qilish: Vaqt pulsining yuqori darajasini nazorat qilish:

Vaqt pulsining pastki darajasini nazorat qilish:

Ichki kechikish bilan soatli triggerlar (signal tugashi bilan tetiklanadi), qoida tariqasida, bir tomonlama. Ko'p davrli yong'indan keyin ishga tushadi n- nogo impuls.

2-rasm. Sinxron RS trigger

Kirishlardan tashqari, eng oddiy RS triggeri ham ikkita chiqishga ega. Chiqishlar ko'rsatadi Q Va

. Chiqish Q to'g'ridan-to'g'ri, a - teskari deb ataladi. Ikkala chiqishdagi kuchlanish darajalari o'zaro teskari: signal bo'lsa Q= 1, keyin = 0 yoki agar Q= 0, keyin = 1. Shuni ham ta'kidlash kerakki, triggerning holati qaysi Q= 1, a = 0, birlik deyiladi. Trigger nolga teng bo'lganda Q= 0 va = 1. Signallar triggerning kirishlariga kelganda, uning holatiga qarab, kommutatsiya sodir bo'ladi yoki dastlabki holat saqlanadi.

3-rasm. - trigger: uning an'anaviy grafik belgisi va ikkita mantiqiy elementga ega bo'lgan VA-EMAS

Shift registrlari mikrokompyuterlarda axborotni saqlash va qayta ishlash uchun keng qo'llaniladi. Shift registri har bir flip-flopning chiqishi keyingisining kirishiga ulangan bo'lishi uchun ulangan bir qator flip-floplardan (har bir ma'lumot biti uchun bittadan) iborat. Registrdagi ma'lumotlar har bir soat pulsi bilan bir bit o'ngga yoki chapga siljiydi. Ushbu qurilma ketma-ket ma'lumotlarni qayta ishlash (bir vaqtning o'zida bitta bit), parallel ma'lumotni (barcha bitlar bir vaqtning o'zida keladigan) ketma-ket va ketma-ket parallelga aylantirish uchun ideal.

Shift registrlari RS, JK yoki D flip-floplar yordamida tayyorlangan SIS qurilmalarida amalga oshiriladi va ular orasidagi farqlar asosan kirish va chiqish ma'lumotlarini qayta ishlash usuli bilan bog'liq. Ushbu bo'lim ushbu registrlarning asosiy turlarini tavsiflaydi.

Guruch. 2.29. Seriyali kiritish bilan odatiy 4-bitli registr.

Guruch. 2.30. 4 bitli siljish registrining ishlash vaqt diagrammasi.

Ketma-ket kirishni almashtirish registr.

Ketma-ket kirishni almashtirish registri - rasmda ko'rsatilganidek, ma'lumotlar ketma-ket kiritiladigan qurilma. 4-bitli siljish registri uchun 2.29. Bunday holda, D-triggerlar qo'llaniladi. Registr quyidagi tarzda ishlaydi. Dastlabki holatda, "0 ga o'rnatish" kirishiga reset pulsi (mantiqiy 0) qo'llaniladi, Q 0 -Q 3 dan 0 gacha chiqishlarini o'rnatadi. Keyin ma'lumotlarning birinchi biti ketma-ket kirishga beriladi. Birinchi soat pulsining ko'tarilgan chetiga ta'sir qilganda, Q 0 D 1 ga teng qiymatni oladi. Keyin D 2 ketma-ket kirishga beriladi. Ikkinchi soat pulsining oldingi chetiga ta'sir qilganda, Q 0 =D 2 va Q 1 =D 1 . Bu jarayon davom etadi, to‘rtta taktli impulsdan so‘ng bizda Q 0 =D 4, Q 1 =D 3, Q 2 =D 3, Q 3 =D 1 bo‘ladi. Ketma-ket keladigan kirish ma'lumotlarining vaqt diagrammasi rasmda ko'rsatilgan. 2.30.

Ma'lumotlarning chiqishi ketma-ket yoki parallel bo'lishi mumkin. Ikkinchi holda, siljish registri ketma-ket-parallel konvertor sifatida ishlaydi. Shubhasiz, ko'p sonli bitlarga ega (sakkizdan ortiq) siljish registrlari uchun IC paketidagi ko'p sonli chiqishlar tufayli parallel chiqishlar amaliy emas. 1000 bitdan ortiq o'zgartirish registrlari mavjud.

Parallel kiritish siljish registri

Parallel kiritishga ega siljish registrlari - kirish ma'lumotlari parallel axborot kanallari orqali bir vaqtning o'zida keladigan qurilma (2.31-rasm).Registrga ma'lumotlar quyidagicha yoziladi. Birinchidan, registrning mazmuni "0 ga o'rnatish" kirishiga zarba (mantiqiy 0) qo'llash orqali qayta o'rnatiladi. Keyinchalik, D 1 -D 4 kirishlarga beriladi va impuls (mantiqiy 1) yozuv kiritishiga beriladi. Bu oldindan o'rnatilgan kirishlar yordamida barcha registrlarga ma'lumot yozilishiga olib keladi. Shundan so'ng, har bir soat pulsi bilan ma'lumot bir bit o'ngga siljiydi. Ma'lumotlarning chiqishi ketma-ket yoki parallel bo'lishi mumkin. Ko'pgina IC-ga asoslangan siljish registrlari parallel kirish va ketma-ket chiqishga ega. Ushbu qurilmalar parallel-seriyali konvertorlar sifatida tanilgan.

Yuqorida tavsiflangan siljish registrlarida siljish har bir soat pulsida bir yo'nalishda amalga oshirildi. Biroq, ko'p hollarda, ma'lumotni chapga ham, o'ngga ham siljitish maqsadga muvofiqdir. Bunday qobiliyatga ega bo'lgan registrlar teskari siljish registrlari deb ataladi. Bunday registrlarda siljishni boshqarish chapga yoki o'ngga siljitishda flip-floplarning chiqishlarini mos keladigan kirishlarga ulash orqali amalga oshiriladi. Shift yo'nalishi "Ishlash usuli" kiritish orqali boshqariladi. Ketma-ket va parallel kirish va chiqishlarga ega bo'lgan teskari siljish registrlari universal siljish registrlari deb ataladi.

Guruch. 2.31. Parallel chiqish bilan odatiy 4-bitli siljish registrlari.

Ro'yxatdan o'tish namunasi

IR1 mikrosxemasida har bir bit kirish mantig'iga ega bo'lgan sinxron ikki bosqichli RS trigger tomonidan shakllantiriladi (2.32-rasm). Shift registri quyidagi ish rejimlarini amalga oshirish imkonini beradi: parallel kod yordamida axborotni qayd etish; o'ngga siljitish; chapga siljitish. Registrning ish rejimi VI, V2, C1, C2 (pinlar 1, 6, 9, 8) kirishlari orqali boshqariladi.

Guruch. 2.32. Mantiqiy tuzilish IR1 mikrosxemalari

Parallel kod yordamida axborot registriga yozish uchun V2 rejimini boshqarish kirishiga yuqori darajadagi kuchlanishni, C2 kirishiga past darajadagi kuchlanishni va D1 - D8 kirishlariga axborot signallarini qo'llang. C1, VI kirishlaridagi kuchlanish har qanday bo'lishi mumkin. Parallel kodda yozilgan ma'lumotni o'ngga siljitish uchun C2 (pin 8) kirishiga soat pulslari qo'llaniladi. Bunday holda, V2 kirishidagi kuchlanish (6-pin) yuqori darajada saqlanishi kerak. Ketma-ket kodda taqdim etilgan ma'lumotlar bilan operatsiyalarni bajarishda impulslar ketma-ketligi ko'rinishidagi kirish ma'lumotlari VI ma'lumot kirishiga (pin 1), soat impulslari sinxronizatsiya kirishiga C1 (pin 9) va past darajadagi kuchlanish bilan ta'minlanadi. V2, D1 - D8 kirishlarida saqlanadi. Har xil turdagi ma'lumotlarni yozib olish uchun IS IR1 ning ish rejimlari Jadvalda keltirilgan. 2.11.

Chapga o'tishda rejimni tanlash V2 kirishiga yuqori darajadagi kuchlanish qo'llaniladi, bu o'ngga o'tish uchun soat pulslarining o'tishini bloklaydi. Agar bu holda D1 - D8 bitlarining parallel kodining kirishlariga raqamning parallel kodi berilmasa, lekin oxirgi bitning chiqishi oldingi bitning parallel kodining kirishiga ulangan bo'lsa, uning oldingi bitning shunga o'xshash kirishi bilan chiqish va hokazo, keyin biz chapga siljish registrini olamiz. Bu holda ketma-ket kodni kiritish siljish registrining oxirgi bitining parallel kodini kiritish hisoblanadi.

IR1 mikrosxemalari arifmetik bufer xotira qurilmalarida asosiy element sifatida, n ta taktli sikllar uchun kechikish elementi, ketma-ket kodlarni parallel va aksincha oʻzgartiruvchi, chastota boʻluvchi, ilmoqli impuls distributori va boshqalar sifatida ishlatilishi mumkin.

Roʻyxatdan oʻtish. Shift registri

Registr - bu ikkilik raqamlar bilan bir qator amallarni bajarish uchun flip-floplardan tashkil topgan qurilma. Trigger nima ekanligini bilmaganlar uchun eng oddiy RS trigger bilan tanishishingizni tavsiya qilamiz.

Registrlarning eng oddiy vazifasi raqamni eslab qolish va uni uzoq vaqt saqlashdir. Bunday qurilmalar saqlash registrlari deb ataladi. Mana oddiy misol.

Saqlanishi kerak bo'lgan raqam D0 - D2 kirishlariga beriladi. Sinxronizatsiya impulsi C kirishida paydo bo'lishi bilanoq, raqam ularning holatini o'zgartirib, triggerga yoziladi. Rasmda uch bitli ushlab turuvchi registr ko'rsatilgan. 111 2 raqami kirishlarga berilganda, u triggerlarning to'g'ridan-to'g'ri chiqishlarida ham paydo bo'ladi ( Q0 - 2-savol). Teskari chiqishlarda ( Q0 - 2-savol) tabiiy ravishda 000 2 bo'ladi. Signal R ( Qayta o'rnatish) yoki qayta o'rnatish, flip-floplar nol holatiga o'rnatiladi.

Odatda 4, 8 yoki 16 flip-flopdan iborat registrlar qo'llaniladi. To'rt bitli registrning tasviri yoqilgan elektron sxemalar shunday bo'lishi mumkin.

Rasmda triggerlarning teskari chiqishlari va R signali ko'rsatilmagan.Registrlar har doim lotin harflari bilan belgilanadi. RG. Agar registr o'zgaruvchan bo'lsa, belgi ostida chapga, o'ngga yoki juftlikka yo'naltirilgan strelka chiziladi.

Shift registrlari yoki siljish registrlari.

Shift registri ketma-ket ulangan bir nechta flip-floplardan tashkil topgan qurilma bo'lib, ularning soni registrning sig'imini belgilaydi. Registrlardan keng foydalaniladi kompyuter texnologiyasi kodlarni aylantirish uchun. Seriyaga parallel va aksincha.

Bundan tashqari, smenali registrlar asosdir ( ALU) arifmetik-mantiqiy qurilmaning, chunki registrda yozilgan ikkilik sonni bir xonali chapga siljitganda, son ikkiga ko‘paytiriladi, bir raqam o‘ngga surilsa, son ikkiga bo‘linadi. . Shuning uchun, eng keng tarqalgan qaytariladigan yoki ikki tomonlama registrlar.

Seriyali ikkilik kodni parallel ikkilik kodga aylantiruvchi to'rt bitli siljish registrini ko'rib chiqaylik. Seriyali koddan foydalanish katta hajmdagi ma'lumotlarning bir qator orqali uzatilishi mumkinligi bilan oqlanadi. Bunga misol universal seriyali avtobus bo'lishi mumkin - USB port har qanday qurilma. Ushbu registrdagi triggerlar soni har qanday bo'lishi mumkin. To'g'ridan-to'g'ri chiqishni ulash kifoya Q3 Bilan D keyingi tetikni kiritish va shunga o'xshash talab qilinadigan quvvatga erishilgunga qadar.

Registr quyidagi tarzda ishlaydi. Birinchi ma'lumot biti kirishga keladi D0. Bu bit bilan bir vaqtda soat pulsi kirishga keladi BILAN. Kirishlar BILAN reestrga kiritilgan barcha triggerlar bir-biri bilan birlashtirilgan. Birinchi soat pulsi kelishi bilan, kirishdagi daraja D0 birinchi triggerga va chiqishdan yoziladi Q0 keyingi triggerning kirishiga keladi, lekin ikkinchi triggerga yozish amalga oshmaydi, chunki soat pulsi allaqachon tugagan.

Keyingi soat pulsi kelganda, ikkinchi flip-flopning kirishida mavjud bo'lgan daraja unda saqlanadi va uchinchi flip-flopning kirishiga o'tadi. Shu bilan birga, keyingi ma'lumot biti birinchi flip-flopda saqlanadi. To'rtinchi soat pulsi kelgandan so'ng, kirishda ketma-ket qabul qilingan mantiqiy darajalar registrning to'rtta flip-flopida qayd etiladi. D0.

Aytaylik, bu 0110 2 darajalari. Keyin bu ikkilik raqam LEDlarni tetik chiqishlariga ulash orqali ko'rsatilishi mumkin. Ko'rib chiqilayotgan registr sxematik diagrammada shunday tasvirlangan.

An'anaviy tasvirda o'q borligini ko'rish mumkin - bu siljish registridir.

Keling, to'rt bitli universal siljish registrining qanday ishlashini ko'rib chiqaylik. K155IR1(analog - SN7495N). Mana uning ichki tuzilishi.

Registrda to'rtta D-flip-flop mavjud bo'lib, ular qo'shimcha VA - YOKI mantiqiy elementlar yordamida o'zaro bog'langan bo'lib, ular turli funktsiyalarni amalga oshirish imkonini beradi. Diagrammada:

V2 - boshqaruv kirishi. U registrning ish rejimini tanlash uchun ishlatiladi.

Q1 - Parallel kod olib tashlangan triggerlarning Q4 chiqishlari.

V1 - ketma-ket kodni etkazib berish uchun kirish.

C1, C2 - soat pulslari.

D1 - D4 - parallel kod yozish uchun kirishlar.

Registrning ishlash algoritmi quyidagicha. Agar V2 kirishiga past potentsial qo'llanilsa, C1ga taktli impulslar, V1 kirishiga axborot bitlari qo'llanilsa, registr o'ngga siljiydi. Q1 - Q4 flip-floplarning chiqishlarida to'rtta bitni olgandan so'ng, biz parallel kodni olamiz. Shu tarzda ketma-ket kod parallel kodga aylantiriladi.

Teskari konvertatsiya qilish uchun parallel kod D1 - D4 kirishlariga yoziladi, bu V2 kirishiga yuqori potentsialni va C2 kirishiga takt pulslarini qo'llaydi. Keyin, V2 kiritish uchun past potentsialni va C1 kirishiga soat pulslarini qo'llash orqali biz yozilgan kodni o'zgartiramiz va ketma-ket kod oxirgi tetikning chiqishidan chiqariladi.

Uning tuzilishi jihatidan bu eng oddiy siljish registrlaridan biridir.

Raqamli texnologiyadagi siljish registrlari qiziqarli xususiyatlarga ega bo'lgan yig'ilishlarni yig'ish uchun asos bo'lib xizmat qilishi mumkin. Bu, masalan, halqali hisoblagichlar bo'lib, ular Jonson hisoblagichlari deb ataladi. Bunday hisoblagich uning tarkibidagi flip-floplar sonidan ikki baravar ko'p shtatlarga ega. Misol uchun, agar halqali hisoblagich uchta flip-flopdan iborat bo'lsa, unda oltita barqaror holat bo'ladi. Hisoblagich kiritishiga soat pulslaridan tashqari hech narsa berilmaydi. Dastlabki holatda barcha flip-floplar "qayta o'rnatiladi", ya'ni triggerlarning to'g'ridan-to'g'ri chiqishlarida mantiqiy nollar mavjud, ammo kirishda D uchinchi triggerning teskari chiqishidan birinchi tetik mantiqiy birlikdir. Keling, soat pulslarini yuborishni boshlaylik va jarayon boshlanadi.

Haqiqat jadvali olti soat pulslari kelganda ikkilik kod qanday o'zgarishini aniq ko'rsatadi.

N	Q 2	Q 1	Q 0
1	0	0	1
2	0	1	1
3	1	1	1
4	1	1	0
5	1	0	0
6	0	0	0

Endi siz registr nima ekanligini va undan amalda qanday foydalanish mumkinligini bilasiz. Har qanday registrning asosi triggerdir. Registrdagi flip-floplar soni uning sig'imini aniqlaydi. Mikrokontrollerlarga qiziquvchilar biladilarki, har qanday mikrokontrollerning eng muhim elementi, xoh u PIC, AVR, STM yoki MSP bo'lsin, registrdir.