9.1. Регистр. Классификация.
Регистром называется устройство, предназначенное для записи и хранения дискретного «слова» - двоичного числа или другой кодовой комбинации, а также для преобразований кодов чисел, поразрядное логическое сложение и умножение двух чисел и т.д. Основные элементы регистра – двоичные ячейки, в качестве которых применяются триггеры. Количество двоичных ячеек определяется количеством двоичных разрядов слов (длиной слова), на которую рассчитан регистр. Обычно регистры выполняют на основе RS, D, JK триггеров. Регистр – один из основных элементов цифровой ЭВМ и многих других устройств вычислительной техники. Конкретные регистры обычно являются специализированными и реализуют лишь некоторые операции. Классификация регистров. По возможности смещения информации различают сдвигающие регистры и регистры памяти (регистры без сдвига). По количеству тактов управления, необходимых для записи информации, различают однотактные регистры (с приемом информации в парафазном коде), двухтактные (со сбросом информации перед записью) и многотактные (сдвигающие) регистры. По способу записи информации различают три типа регистров. В параллельных регистрах (регистрах памяти) запись информации осуществляется одновременно во все разряды (каждому разряду соответствует отдельная линия). В последовательных регистрах запись сдвигается тактовыми импульсами от разряда к разряду (используется одна линия для последовательной во времени передачи комбинации нулей и единиц). Для записи и хранения информации в последовательных кодах применяют сдвиговые регистры. В параллельно-последовательных регистрах имеются входы, как для параллельной, так и для последовательной записи. Регистры могут быть однофазными с одним каналом входа (прямым или инверсным) для каждого разряда, парафазными – в них информация поступает на каждый разряд по двум каналам (прямому и инверсному).
9.2. Применение оу. Компаратор.
Э
лектронное
устройство,
предназначенное для сравнения двух
аналоговых сигналов (напряжений).
Сравнивает
два напряжения
и выдает на выходе одно из двух состояний
в зависимости от того, какое из входных
напряжений больше. VS+
— положительное напряжение питания;
VS—
— отрицательное напряжение питания.
Проходная
характеристика неинвертирующего
компаратора
. Компаратор
(аналоговых сигналов) — электронная
схема, принимающая на свои входы два
аналоговых сигнала и выдающая логическую
«1», если сигнал на прямом входе («+»)
больше чем на инверсном входе («-»), и
логический «0», если сигнал на прямом
входе меньше чем на инверсном входе.
Простейший компаратор представляет
собой дифференциальный
усилитель.
Компаратор
отличается от линейного операционного
усилителя (ОУ) устройством и входного,
и выходного каскадов. При подаче
эталонного
напряжения на инвертирующий вход,
входной сигнал подаётся на неинвертирующий
вход и компаратор является неинвертирующим
(повторителем, буфером). При подаче
эталонного
напряжения на неинвертирующий вход,
входной сигнал подаётся на инвертирующий
вход и компаратор является инвертирующим
(инвертором).
Компараторы,
построенные на двух дифференциальных
усилителях, можно условно разделить на
двухвходовые и трёхвходовые. Двухвходовые
компараторы
применяются в тех случаях, когда сигнал
изменяется достаточно быстро, и на
выходе генерируют один из потенциалов,
которыми запитаны операционные усилители.
Трёхвходовые
компараторы
имеют более широкую область применения
и обладают двумя опорными потенциалами,
за счёт чего их ВАХ
может представлять собой прямоугольную
петлю гистерезиса.
9.3.
Чтобы найти необходимое количество разрядов для получения требуемой разрешающей способности, при заданном напряжении полной шкалы, необходимо произвести следующие действия: напряжение полной шкалы делится на 2 до тех пор, пока не будет получена нужная разрешающая способность. При этом следует подсчитать количество делений на 2, что и будет являться НЕОБХОДИМЫМ количеством разрядов (N).
Способ №1:
N=10/2=5/2=2,5/2=1,25/2=0,625/2=0,3125/2=0,15625/2=0,078125/2=0,0390625/2=0,01953125/2=0,009765625/2=
=0,0048828125/2=2,5В
Способ №2:
10/2N=0,0025 решим уравнение и найдём N.
10/0,0025=2N //прологорифмируем Л. и П. части
ln(4000)=N*ln2
N=12.
10.1. 4-х разрядный параллельный однофазный регистр на основе D-триггеров.
Регистром называется устройство, предназначенное для записи и хранения дискретного «слова» - двоичного числа или другой кодовой комбинации, а также для преобразований кодов чисел, поразрядное логическое сложение и умножение двух чисел и т.д. Основные элементы регистра – двоичные ячейки, в качестве которых применяются триггеры. Количество двоичных ячеек определяется количеством двоичных разрядов слов (длиной слова), на которую рассчитан регистр. Обычно регистры выполняют на основе RS, D, JK триггеров. Регистр – один из основных элементов цифровой ЭВМ и многих других устройств вычислительной техники. Конкретные регистры обычно являются специализированными и реализуют лишь некоторые операции. D–входы для записи данных, С–входы дают разрешение на запись данных (как правило, запись производится не побитно или потетрадно – по 4 бита, поэтому все входы соединены между собой), Q–выходы для чтения данных. В отличии от записи данных, где запись производится только при наличии 1 на входе «разрешение на запись» считывание возможно в любой момент времени. Также возможно считывание по 1 биту и предусмотрены выходы для считывания инвертированного сигнала (выходы над Q1-4).
