Ознакомиться с порядком сборки и исследования схемы регистра К155ИР1 на стенде.

Цель работы

1. Изучить принципы построения различных видов регистров.

2. Исследовать работу параллельного и последовательного регистров.

3. Изучить применение регистров в микропроцессоре.

Параллельный регистр

На рис 18.1 приведена структурная схема параллельного 3-х разрядного регистра, построенного на D -триггерах: Т 1 - триггер младшего разряда, Т 3 - триггер старшего разряда, предназначенные для управления записью и считыванием информации.

Запись двоичного числа («слова») осуществляется параллельным кодом, т.е. во все разряды регистра одновременно. Информация в ячейки регистра (по входам 1, 2 и 3) по команде «Ввод» (т.е. на входе «Ввод» должна быть «1»). Параллельные регистры называют регистрами памяти, т.к. их функция сводится только к приёму, хранению и передаче информации.

Рис.18.1. Структурная схема параллельного 3-х-разрядного регистра.

Последовательный регистр

Регистр состоит из последовательно соединенных D-триггеров, состояния которых передаются (сдвигаются) на последующие триггеры под действием тактовых импульсов, поэтому последовательные регистры называются регистрами сдвига. Запись информации в них осуществляется последовательным кодом. Структурная схема 3-х разрядного сдвигового регистра приведена на рис.18.2.

Рис.18.2. Структурная схема последовательного регистра.

Параллельно-последовательный регистр

Этот регистр позволяет осуществлять запись информации как в последовательном, так и в параллельном коде, и поэтому может быть использован для преобразования кодов из последовательного в параллельный и обратно. Структурная схема такого регистра приведена на рис. 18.3.

Рис.18.3. Структурная схема параллельно-последовательного регистра

Методика выполнения работы на измерительном стенде НТЦ-05 (НТЦ-05.100)

Ознакомиться с порядком сборки и исследования схемы регистра К155ИР1 на стенде.

Регистр К155ИР1 - это четырехразрядный универсальный сдвиговый регистр. Он имеет четыре параллельных входа D 0- D 3 и один последовательный вход S 1, а также четыре выхода Q 0- Q 3. Регистр имеет два тактовых входа С 1 и С 2 и вход разрешения параллельной загрузки РЕ.

Если на вход РЕ подано напряжение высокого уровня, то разрешается работа тактовому входу С 2. При этом в регистр загружаются данные от входов D 0- D 3.

Если на вход РЕ подать напряжение низкого уровня, то разрешается работа по входу С 1. С приходом тактового импульса на С 1 данные последовательно сдвигаются от входа S 1 на выход Q 0, затем на Q 1, Q 2, Q 3 (т.е. вправо).

С помощью входов D 0- D 3 задается код числа, записываемого в регистр. Запись этого кода разрешается при единичном уровне сигнала на входе PE и поступлении на С 2 тактовых импульсов.

При нулевом уровне на входе РЕ и поступлении импульсов на вход С 1 происходит сдвиг данных по регистру вправо. Причем, данные сдвигаются на такое число разрядов, сколько тактовых импульсов поступило на вход С 1.

Собрать схему для исследования последовательного регистра, представленную на рис. 18.4.

1. Подать на схему напряжение питания и обнулить регистр.

2. Для этого перевести регистр в режим загрузки последовательного кода (РЕ=0) и загрузить код 0000, подав на соответствующий тактовый вход (С 1) четыре тактовых импульса. Подача тактовых импульсов на регистр осуществляется с помощью кнопки S 2 (генератор одиночных импульсов ГОИ), а подача последовательного кода с помощью переключателя S 4 (положение S 4 вверх соответствует сигналу логического «0», а положение S 4 вниз сигналу логической «1»).

3. Загрузить в регистр заданный преподавателем последовательный четырехразрядный код.

4. В процессе загрузки регистрировать состояние выходов регистра по индикаторам после подачи каждого тактового импульса зафиксировать исходные данные в таблице 18.1.

Таблица 18.1

Состояние выходов регистра

Рис.18.4 Схема для исследования регистра

5. Осуществить сдвиг записанного кода на число разрядов по заданию преподавателя. Регистрировать состояние выходов регистра после подачи каждого тактового импульса. Результаты занести в таблицу 18.1.

Собрать схему для исследования параллельного регистра, представленную на рис. 18.4.

1. Записать в регистр число, заданное в параллельном коде. Для этого с помощью перемычек установить заданный код на входах D 0- D 3 регистра (соединение с общим проводом позволяет подать сигнал логического «0», а соединение с источником питания – сигнал логической «1»).

2. Подать один тактовый импульс на соответствующий тактовый вход (С 2). Подача тактовых импульсов на регистр осуществляется с помощью кнопки S 2 (генератор одиночных импульсов ГОИ), при этом сигнал на РЕ=1.Зарегистрировать состояние выходов регистра. Результаты занести в таблицу 18.2.

Таблица 18.2

Состояние выходов регистра