Синтез регистра вывода результата

Регистр в схеме сдвигателя необходим для параллельного вывода результата сдвига слова у.

Поэтому выбрать регистр, осуществляющий параллельную загрузку данных.

Для этого выберем ИМС регистра К564ИР6.

 

Рисунок 2.12 – УГО регистра

 

Микросхема К564ИР6 – это восьмиразрядный универсальный двунаправленный регистр, состоящий из восьми ячеек и комбинационного управляющего устройства.

 

Назначение выводов:

 

16 – 23 – информационные входы/выходы А1-А8;

1 – 8 – информационные входы/выходы А1-А8;

9 – разрешение вход/выход АЕ;

10 – информационный последовательный вход D;

11 – вход управления направлением передачи данных А/В;

12 – общий;

13 – вход управления параллельно/последовательным режимом P/S;

14 – управление асинхронно/синхронным режимом работы;

15 – вход синхронизации С;

24 – напряжение питание.

Разряды результата сдвига числа Х подаются на шины А микросхемы регистра.

При параллельной записи разрядов результата сдвига по шинам А на управляющий вход P/S необходимо подать напряжение высокого уровня.

На вход А/В необходимо подать напряжение логической «1», что соответствует передачи сигнала в направлении от А к В.

При параллельной записи информации на вход D следует подать логический «0».

Логический «0» на входе A/S обеспечит синхронную загрузку данных в регистр.

При этом на вход синхронизации С и на вход разрешения передачи сигнала AE следует подать сигнал логической «1».

На шинах В микросхемы регистра в результате появится 10-разрядное слово Y, представленное разрядами y₆, y₅,…, y₀, y_-1, y_-2, y_-3.

Для построения регистра вывода 10-разрядного результата необходимо использовать две ИМС. Схема управления регистрами приведена на Рисунке 2.13

 

Рисунок 2.13 – Схема управления регистрами

 

КОНСТРУКТИВНЫЙ РАЗДЕЛ

Краткое техническое описание

Ввод числа Х, представленного в двоичном коде, выполняет счетчик Y1, выполненный на микросхеме DD1 типа К564ЛА9, DD2 типа К564ЛА7, DD3, DD4 типа К564ТВ1.

Для ввода управляющего сигнала D, определяющего направление сдвига, используется триггер Y2, выполненный на микросхеме DD5 типа К564ТМ2.

Регистр Y3, обеспечивающий ввод управляющих сигналов S₀ и S₁, определяющих шаг сдвига, выполнен на микросхемах DD6 типа К564ТВ1, DD7 типа К564ЛА7.

Сдвиг разрядов числа Х обеспечивает комбинационный программируемый сдвигатель двоичных чисел Y4, состоящий из управляющего дешифратора и сдвигающей матрицы.

Дешифратор выполнен на микросхемах DD8 – DD13 типа К564ЛА9.

Сдвигающая матрица конъюнкторов выполнена на микросхемах DD14 – DD20 типа К564ЛА7, DD21, DD24 типа К564ЛА9, DD22, DD23 типа К564ЛА8.

На выходе сдвигателя формируется десятиразрядное слово, представленное разрядами y6,y5…y0,y-1,y-2,y-3. Для параллельного вывода результата сдвига двоичного числа Х, применяются регистры Y5, выполненные на микросхемах DD25, DD26 типа К564ИР6.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В результате выполнения курсового проекта была разработана принципиальная электрическая схема устройства сдвига двоичных чисел в соответствии с заданной структурной схемой (Лист 1).

Ввод управляющего сигнала D=0, определяющего направление сдвига, обеспечивается с помощью триггера.

С помощью регистра обеспечивается ввод управляющих сигналов S₁=1 и S₀=1, определяющих шаг сдвига.

Ввод четырехразрядного двоичного числа X=1101₍₂₎ обеспечивается с помощью счетчика.

Сдвиг разрядов двоичного числа X выполнен с помощью схемы комбинационного программируемого сдвигателя, состоящего из управляющего дешифратора и сдвигающей матрицы конъюнкторов.

Результат сдвига У= 1101000000 выведен в параллельной форме при помощи регистров.

Данное устройство полностью удовлетворяет требованиям задания.

При построении цифрового устройства сдвига двоичных чисел используются микросхемы логики КМОП. Из предложенного набора микросхем выбраны интегральные схемы К564.

Микросхемы этих серий изготовляются по технологии комплементарных транзисторов структуры металл-диэлектрик-полупроводник (КМДП). В КМОП в качестве диэлектрика используется окисел кремния.

Основная особенность микросхем КМОП - ничтожное потребление тока в статическом режиме - 0,1...100 мкА. При работе на максимальной рабочей частоте потребляемая мощность увеличивается и приближается к потребляемой мощности наименее мощных микросхем ТТЛ.

Применение микросхем КМОП-серий имеет свои особенности. Ни один из входов микросхем не может быть оставлен неподключенным, даже если логический элемент в микросхеме не использован. Свободные входы элементов должны быть или соединены с используемыми входами того же элемента или подключены к шине питания или к общему проводу в соответствии с логикой работы микросхемы. Напряжение источника питания должно подаваться ранее или одновременно с подачей входных сигналов.