Мультиплексоры. Демультиплексоры и дешифраторы

Мультиплексоры –полупроводниковые приборы, которые коммутируют входную информацию, поступающую на разные входные шины на одну выходную в соответствии с информацией на адресном входе.

1. Мультиплексоры 2:1: 2-2и-2или

Если адресных входов (А) – n, то информационных входов (D) – 2ⁿ. Может одновременно присутствовать и стробирующий вход управлений всеми информационными входами.

2. Мультиплексор 4:1:

увеличение разрядности – пирамидальное наращивание;

Для увеличения разрядности:

DD1 – КП7 (8:1)

DD2 - ½КП2

D и E – дополнительные коды, которые позволяют выделить какой0то из мультиплексоров, т.е. пропустить его информацию на выход.

КП1 – 16:1 со стробирующим входом.

КП2 – это 2 отдельных мультиплексора с общими входами.

- Зависимые с общим адресом.

Из этого мультиплексора можно получить 2 независимых:

КП5 – без стробирования.

Демультиплексоры и дешифраторы.

Демультиплексоры противоположны мультиплексорам.

У демультиплексоров сигнал с одного входа распространяется на один из выходов с соответствии с информацией адресного входа.

1:2 1:4

Дешифратор –устройство с несколькими входами и выходами, у которого определенные комбинации входных сигналов соответствует активное состояние одного или нескольких выходов.

Увеличение разрядности дешифраторов:

UD7

UD3

UD4– сдвоенный дешифратор – демультиплексор с объединенными адресными входами.

Шифраторы являются преобразователями позиционного кода в двоичный.

Чтобы устранить неоднозначность при появлении двух «1» на входах, назначается приоритет (более высокий у старшего разряда).

Регистры. Параллельные, последовательные и параллельно-последовательные регистры. Структурные схемы, особенности работы и основные параметры регистров различных типов. Применение регистров в цифровых системах управления.

Регистры – функциональные узлы, предназначенные для приема, хранения, передачи и преобразования информации.

Используются в качестве управляющих и запоминающих устройств генераторов и преобразователей кодов, счетчиков и делителей частоты, узлов временной задержки. Строятся на синхронных триггерах с динамическим или статическим управлением. Занесение информации в регистр называется операцией ввода или записью. Выдача информации к внешним устройствам характеризует операцию вывода или считывание. Запись информации в регистр не требует его предварительного обнуления.

Регистры делятся на:

· сдвигающие

· накопительные (памяти, хранения)

· универсальные.

Регистры памятипредназначены для хранения двоичной информации небольшого объема в течение короткого промежутка времени. Представляют собой набор синхронных триггеров, каждый из которых хранит один разряд двоичного числа. Ввод и вывод информации производится одновременно во всех разрядах параллельного кода. Ввод обеспечивается тактовым командным импульсом. Считывание может производиться в прямом и обратном коде (с инверсных выходов).

Регистры сдвига. Сущность сдвига – с приходом каждого тактового импульса происходит перезапись (сдвиг) содержимого триггера каждого разряда в соседний разряд без изменения порядка следования «0» и «1». При сдвиге вправо бит из более старшего разряда сдвигается в младший. При сдвиге влево – наоборот.

Сдвигающие регистры классифицируются:

1) по способу ввода и вывода информации на:

· параллельные

· последовательные

· комбинированные

2) по направлению сдвига на:

· однонаправленные

· реверсивные

Обозначаются: RG ←, → и ↔ (влево, вправо и реверсивные)

Универсальные в зависимости от управляющих сигналов могут выполнять как операцию хранения, так и сдвиг.

4-х разрядный сдвигающий регистр с последовательным вводом.

Допустим, что в регистр последовательно вводится начиная с младшего разряда двоичный код 1101, который поступает с внешнего устройства синхронно с тактовыми импульсами. С первым тактовым импульсом в триггер DD1 записывается «1» младшего разряда. Со следующим тактовым импульсом эта «1» будет сдвинута в триггер DD2 и окажется на его выходе. Одновременно в 1-ый триггер запишется «0». После 4-х тактовых импульсов параллельный код на выходах Q1—Q4 будет соответствовать последовательному входному. После пятого тактового импульса сигнал, бывший на выходе Q4 выводится из регистра и пропадает. После 8 тактов регистр полностью очищен.

Использование дополнительно логики позволяет вводить информацию параллельно, а считывать последовательно, кроме того регистры сдвигов могут использоваться в составе кольцевых счетчиков (счетчиков Джонсона) применяются для последовательного вывода информации без её стирания.

Для этого информация с выхода регистра по цепи ОС снова вводится на вход. Пока на V единица, информация вводится в регистр по входу D и обратная связь не действует. За n тактов запоминается n разрядный код. Затем на V устанавливается «0» тактовыми импульсами по входу С. Информация с выхода Qn снова вводится в регистр одновременным последовательным (возможно и параллельным) считыванием и через n тактов находится в исходном состоянии.

ИР-1

· ввод информации параллельным кодом

· ввод информации последовательным кодом со сдвигом влево

· ввод информации последовательным кодом со сдвигом вправо

· хранение.

Регистр имеет:

· 2 тактовых входа С1 и С2.

· управляющий вход выбора режима V2

· 5 информационных входов (V1 для ввода в последовательном коде, D1-D4 для записи в параллельном коде)

· 4 выхода Q1-Q4.

Ввод информации параллельным кодом осуществляется при V2=1 и C2=0. Сдвиг информации в триггерах происходит по перепаду 1-0 на С2. Входы V1 и C1 при этом блокированы. В этом же режиме по входам V2, С2 производится преобразование последовательного кода в параллельный со сдвигом влево. В этом случае поток информации происходит в обратном направлении. Для этого соединяют Q4 – D3, Q3 – D2, Q2 – D1. Информация подается на D4. Сдвиг влево по перепаду 1-0 на С2.

Во избежание сбоев при смене состояний V2 должна происходить при C1=C2=0.

Ввод информации последовательным кодом: входная информация подается на V1, а тактовые импульсы на С1. Сдвиг вправо происходит при каждом перепаде 1à0 тактовых импульсов.

ИР-13

ИР-15

4-х разрядный регистр хранения.

EZ – выводы.

При EZ1= EZ2=0 – вывод информации, иначе выходы отключены от шин питания и от схемы управления.

ИР-1712-разрядный регистр последовательного приближения

ИР-26

Регистровый файл на четыре 4-х разрядных слова.

ИР-27

8-разрядный регистр с разделением записи.

Другие регистры:

ИР-11 – 4-х разрядный сдвиговый регистр.

ИР-12 – 4-х разрядный параллельный сдвиговый регистр.

ИР-16 – универсальный 4-х разрядный сдвиговый регистр.

ИР-18 – 6-х разрядный параллельный регистр с D-триггерами.

ИР-19 – 4-х разрядный параллельный регистр с O-триггерами.

ИР-20 – 4-х разрядный двухкодовый регистр.

ИР-21 – 4-х разрядное сдвигающее устройство.

Поиск по сайту: