Анализ работы предложенной схемы.

Подайте на входы D[3/0] нули, а выход RG0 соедините через инвертор с входом D3>. Синхросигнал сформируйте от кнопки. Подав на вход E логическую единицу, нажатием кнопки запишите во все разряды регистра нули. Изменив состояние сигнала E на противоположное, подайте с помощью кнопки 9 импульсов, контролируя поведение выходных сигналов регистра. Постройте временные диаграммы синхросигнала, сигнала E и всех выходных сигналов регистра и объясните поведение схемы.

(В рассмотренном случае реализуется счётчик Джонсона (Мёбиуса)).

Отключив провод синхросигнала от кнопки и подайте импульсы с генератора. Наблюдайте на осциллографе импульсы синхронизации и сигнал на выходе RG0. Определите модуль счёта полученного счётчика.

Отключите вход используемого инвертора от выхода RG0 и подключите к выходу RG3. Подавая импульсы на синхровход от кнопки, наблюдайте поведение регистра. Объясните его поведение и постройте временные диаграммы при действии четырёх импульсов синхронизации.

Изучение особенностей работы накапливающего сумматора.

Соберите накапливающий сумматор (рис. 31) на стенде или используйте файл «registr-summator.ewb» при работе с компьютером. Используйте тумблеры для формирования числа B на входах сумматора и управляющего сигнала E на входе регистра. Подключите к выходам регистра и сумматора индикаторы состояния. Подайте на входы B сумматора число из таблицы 13. При E=0 запишите подачей четырёх импульсов ноль в регистр (при работе с компьютером можно воспользоваться сигналом сброса регистра в ноль). Измените состояние сигнала E на единичное. Подачей импульса на вход синхронизации запишите число в регистр. Обратите внимание на информацию, наблюдаемую на выходах регистра и сумматора. Объясните то, что видите. Подайте на входы B сумматора число 1101. Подачей импульса на вход синхронизации запишите в регистр сумму. Предполагая исходное состояние регистра равным нулю при сигнале E=1 (режим параллельной записи) постройте временные диаграммы работы накапливающего сумматора, на которых изобразите два импульса синхронизации, информацию на входах B сумматора, на выходах регистра и сумматора. То есть вы должны изобразить работу схемы, которую вы наблюдали.

 

Проектирование счётчика на базе накапливающего сумматора.

Превратите накапливающий сумматор в четырёхразрядный счётчик, который при подаче каждого импульса на синхронизирующий вход C выполняет предложенную в таблице 14 микрооперацию. Поясните работу счётчика временными диаграммами при произвольном исходном состоянии регистра и подаче двух импульсов синхронизации. Объясните предложенные временные диаграммы.

Таблица 14

Вариант
мко	RG=RG+3	RG=RG-3	RG=RG+2	RG=RG-2	RG=RG+1	RG=RG-1
Вариант
мко	RG=RG+4	RG=RG-4	RG=RG+5	RG=RG-5	RG=RG+6	RG=RG-6

мко – микрооперация

6*. Проектирование реверсивного счётчика

Используя схему накапливающего сумматора, на входах B предложите комбинационную схему, которая в зависимости от состояния дополнительного сигнала управления превращает схему в суммирующий или в вычитающий счётчик. Счёту подлежат импульсы, поступающие на вход синхронизации регистра. В режиме суммирования каждый синхроимпульс должен увеличивать состояние регистра на единицу (выполняется микрооперация RG:=RG+1), а в режиме вычитания – уменьшать на два (выполняется микрооперация RG:=RG-2). Определите, какой уровень сигнала надо подать на вход режима работы микросхемы регистра. Смоделируйте всю схему на компьютере с дополнительным управляющим входом, опишите поведение и постройте временные диаграммы работы.

Контрольные вопросы

1. Что такое регистр?

2. Есть ли отличия в условном обозначении регистра в зависимости от того, реализован регистр на триггерах с динамическим управлением или на двухступенчатых триггерах?

3. Отличаются ли сдвигающие регистры по направлению сдвига схемотехнически?

4. Чем отличается комбинационный сумматор от накапливающего сумматора?

5. С какой целью может использоваться вход переноса в младшем разряде сумматора при выполнении алгебраического суммирования?

6. Если в регистре накапливающего сумматора ноль, а на входе сумматора число N, то какое число будет непосредственно на выходах комбинационного сумматора после записи числа N в регистр?

 

 

Лабораторная работа № 5