Проектирование многофункционального регистра

Обобщенная схема логической структуры многофункциональ- ного регистра приведена на рис. 5.5.

На логические входы триггеров регистра информация может по- ступать как с внешних входов, так и по обратной связи с выходов триггеров через комбинационную схему КС1 (см. рис. 5.5). С ее помощью можно реализовать широкий набор микроопераций. Это различные микрооперации преобразования кода, хранимого в триг- герах регистра, например, логические и арифметические сдвиги, получение обратного кода и т.п., а также загрузка кода в регистр и синхронная установка регистра в состояние «0» или «1» по входам R или S.

Выбор требуемой микрооперации осуществляется с помощью управляющих входов У. Исполнение выбранной микрооперации происходит с поступлением импульса на синхронизирующий вход С при наличии разрешающего сигнала СЕ.

 

 

Рис. 5.5. Обобщенная схема логической структуры многофункционального ре- гистра, где:

С — синхронизирующий вход; CE — вход разрешения синхросигнала; CLR — асинхронный вход установки регистра в «0»; R, S — синхронные входы установки регистра в «0» и «1»; D — входы для параллельного приема информации; DP — входы для последовательного приема информации; У — управляющие входы

 

Комбинационная схема КС2 реализует приоритет среди управ- ляющих и установочных входов. Например, cинхронный вход R должен иметь наивысший приоритет и обеспечивать установку ре- гистра в «0» вне зависимости от состояния других управляющих входов. Напомним, синхронная установка в «0» реализуется пода- чей импульса на синхровход С при R = 1. Другой пример, вход раз-

решения параллельной загрузки L имеет более высокий приоритет, чем вход разрешения синхросигнала СЕ (см. рис. 5.4 и табл. 5.1).

При проектировании регистра с требуемым набором микроопе- раций прежде всего необходимо определить число управляющих входов и задать их приоритет. Число управляющих входов находят по следующей формуле: k = [log2 M ] + 1,где М — число микроопе- раций. Далее задача логического проектирования схемы регистра заключается в составлении функций возбуждения каждого тригге- ра. Поскольку структура регистра регулярна, то достаточно полу- чить выражения только для одного триггера.

ПРИМЕР

Требуется спроектировать многофункциональный регистр на D- триггерах без входа разрешения синхросигнала СЕ, который дол- жен выполнять следующие микрооперации:

1) сдвиг кода влево на 1 разряд;

2) сдвиг кода вправо на 1 разряд;

3) параллельную загрузку;

4) хранение при наличии синхронизирующих импульсов (СИ)

на входе С регистра;

5) асинхронную установку регистра в «0».