Исследование работы регистров

Цель работы: изучение схем и функциональных возможностей регистров, экспериментальное исследование последовательных и параллельных регистров.

Общие сведения

Регистр – это операционный узел, состоящий из триггеров и предназначенный для приема и хранения информации в двоичном коде. Длина кодовых слов, записываемых в регистр, зависит от количества составляющих его триггерных ячеек. Т.к. триггер может принимать в данное время только одно устойчивое состояние, то, к примеру, для записи 4-разрядного слова необходимо иметь регистр из четырех триггерных ячеек.

По способу записи кодовых слов различают параллельные, последовательные (сдвигающие) и универсальные регистры. В параллельных регистрах запись кодового слова осуществляется в параллельной форме, т.е. во все триггерные ячейки одновременно. В последовательном регистре запись кодового слова происходит последовательно, начиная с младшего или старшего разряда.

Все триггеры, входящие в состав регистра, объединены общим входом синхронизации, некоторые типы схем имеют общий вход R для операции обнуления.

 

Параллельный 3-разрядный регистр
Информация поступает в виде параллельного кода. Входы обозначим X, Y, Z. На тактовые входы всех триггеров одновременно подается логический сигнал C (команда «запись»). Во время фронта импульса C срабатывают все триггеры. Информация хранится в параллельном регистре в виде параллельного кода и может быть считана с выходов триггеров: Q1,Q2,Q3.
Последовательный 3-разрядный регистр
Записываемое число поступает на один вход Х в виде последовательного кода, т.е. значения разрядов передаются последовательно. При поступлении каждого импульса С в момент его фронта в каждом триггере записывается значение логического сигнала на его входе.

Порядок выполнения работы

Оборудование: стенд универсальный, блок питания, платы П2, П3, перемычка, технологические карты II-5, II-6, III-1, III-2.

 

1. Запишите название устройства с указанием его разрядности.

2. Проанализируйте работу двухразрядных регистров.

3. Выполните для каждой схемы следующие задания:

а) запишите название регистра,

б) запишите в регистр несколько различных кодовых слов, результаты внесите в таблицу зависимости выходных состояний от входных сигналов,

в) нарисуйте условное обозначение устройства,

г) сделайте вывод: за сколько тактов записывается в данном регистре одно кодовое слово.

II-5 (П2)

_______________________________________________________________

Входы	Условное обозначение Выходы
D2	D1	Q2	Q1

 

 

Вывод: _________________________________________________________

 

_________________________________________________________

 

II-6 (П2)

_______________________________________________________________

 

 

Вход	Условное обозначение Выходы
D	Q2	Q1

 

Вывод: ________________________________________________________

 

________________________________________________________

 

4. Для четырехразрядных регистров выполните задания:

а) запишите название регистра с указанием его разрядности,

б) зарисуйте внутреннюю логическую структуру,

в) запишите в регистр несколько различных кодовых слов, результаты внесите в таблицу зависимости выходных состояний от входных сигналов,

г) сделайте вывод: за сколько тактов записывается в данном регистре одно кодовое слово.

III-1 (П3)

_______________________________________________________________

Вход	Выходы
D	Q4	Q3	Q2	Q1

 

 

Вход	Выходы
D	Q4	Q3	Q2	Q1

 

 

Вывод: _________________________________________________________

 

_________________________________________________________

III-2 (П3)

_______________________________________________________________

 

Входы	Выходы
D4	D3	D2	D1	Q4	Q3	Q2	Q1

 

Вывод: ___________________________

 

___________________________

 

 

 

 

 

 

Вопросы к зачету

1. Какое устройство называется регистром? Для чего он предназначен?

2. Какие типы регистров знаете? Чем они различаются?

3. Объясните понятие «разрядность». Что означает выражение «4-разрядный регистр»?

4. Каким образом необходимо изменить функциональную схему, чтобы из двухразрядного регистра получить четырехразрядный?

5. Сколько разных слов можно записать с помощью 2- (4-) разрядного регистра?

6. Объясните на каждой функциональной схеме, как вы осуществляли запись кодового слова?

 

Лабораторная работа № 4.