7. Цифрові комбінаційні схеми
7.1 Регістри
Регістри призначені для запису і збереження одного двоїчного числа чи іншої кодової комбінації. Крім запису і збереження регістри виконують також операції зсуву числа, інвертування числа, перетворення паралельного коду в послідовний і навпаки. Будуються з застосуванням тригерів.
Регістри паралельного типу.
Крім основних функцій “запису”, “збереження” тут є допоміжні функції: “скидання” (установка 0), “інвертування збереженого коду”.
Рисунок 7.1 Регістри паралельного типу
Регістри із зсувом (послідовні регістри)
Пристрій дозволяє послідовний код перетворювати в паралельний і навпаки. Схема складається з попарно включених тригерів: основного і допоміжного, є дві шини для імпульсів просування Uп1, Uп2. Операції запису, читання, скидання тощо у цьому регістрі виконються так як і в попередній схемі.
Нехай Т1 знаходиться в одиночному стані, а на вході логічний нуль. Після подачі імпульсів просування логічна одиниця стала просуватися вправо. Дана схема дозволяє просувати кодові комбінації на задане число розрядів. Для запису n-розрядного числа потрібно 2n-імпульси просування. Ця схема дозволяє перетворювати паралельний двійковий код у послідовний з виходом по Qn, і послідовний - у паралельний з виходом по Q1-Qn.
Рисунок 7.2 Регістри послідовного типу
7.2 Шифратори і дешифратори
Перетворювачі коду служать для перетворення однієї форми чисел в іншу. При цьому існує тісний зв`язок між входом і виходом.
Дешифратори
Дешифратори призначені для розпізнавання різних кодів. Кожній кодовій комбінації на вході відповідає одиниця (нуль) на одній з вихідних шин. При цьому на інших шинах буде 0 (1).
Рисунок 7.3 Дешифратор
Дешифратори застосовують в пристроях керування цифрової індикації, при побудові розподільних пристроїв, генераторів імпульсу.
Таблиця станів дешифратора для трьох розрядного двійкового коду та бульові функції для реалізації такої схеми наведені нижче.
Таблиця 7.1
X2 |
X1 |
X0 |
Y0 |
Y1 |
Y2 |
Y3 |
Y4 |
Y5 |
Y6 |
Y7 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
На рисунку 7.4 наведена схема побудови дешифратора на 32 виходи з використанням двох дешифраторів з16 виходами.
Рисунок 7.4 Побудова дешифратора для 32 виходів
При вхідних кодах від 00000 до 01111 функціонує перший дешифратор, а при кодах 1000 до 11111 функціонує другий дешифратор.
Шифратори.
Шифратори – це пристрої, які перетворюють одиночний сигнал шин у n-розрядний двійковий код (Рисунок 7.5). Застосовуються в пристроях вводу десятичної інформації і (Рисунок 7.6), генератори кодів і т.п.
Рисунок 7.5 Шифратор і його стан
Рисунок 7.6 Шифратор для вводу десятичної інформації.
Для синтезу шифратора перетворюючого десятковий (одиночний) код у двійковий необхідно скласти таблицю відповідності десяткових і двійкових кодів (дивись таблицю рисунок 7.5). Вихідні суматори своїми входами приєднуються до тих шин від яких утворюється “1” при запису двійкового числа.
Наприклад: старший розряд Y3 утворюється логічним суматором, який приєднаний до ліній 8,9.