Полная версия

Главная arrow Информатика

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Счетчики-делители на базе регистров сдвига

Простейшая схема делителя образуется замыканием регистра сдвига в кольцо, т.е. соединением выхода последнего триггера со входом 1-го таким же способом, как соединены все другие триггеры друг с другом. Схема такого делителя на D-триггерах показаны на рисунке 4.92.

Схема делителя на D-триггерах

Рис 4.92 Схема делителя на D-триггерах

Особенностью такого делителя, по сравнению с обычным счетчиком является то, что здесь Кдел=Ы и, следовательно, для одинаковых значений Кдел требуется большее число триггеров. Но данный способ деления обладает существенным достоинством - высоким быстродействием. Это можно объяснить тем, что в этой схеме происходит не счет импульсов, связанный с распространением переноса, а сдвиг записанной информации, при котором сигнал передается всегда только между соседними триггерами. Временные графики работы приведены на рис. 4.93.

Временные графики счетчика-делителя

Рис. 4.93 Временные графики счетчика-делителя

При построении делителей с большим Кдел с целью уменьшения числа триггеров применяют каскадное соединение кольцевых регистров с меньшим Кеч (рис. 4.94). При этом перед началом работы в один из триггеров каждого кольцевого регистра необходимо записать 1.

Выходные импульсы первого N1-разрядного регистра служат сдвигающими импульсами для второго N2- разрядного регистра. В результате Kne4=N!N2.

Для обеспечения надежной работы елителя он нуждается в дополнительной схеме контроля и записи начального состояния. Это объясняется тем, что в таком делителе в случае сбоя, в результате которого все триггеры перейдут в состояние 0 или несколько триггеров (а не один) перейдут в состояние 1, нормальная работа делителя прекращается на неопределенное время. В первом случае на выходе ничего не будет, во втором - Кеч уменьшится. Схема контроля представляет сложную связь между триггерами через логические элементы.

Каскадное соединение кольцевых регистров

Рис. 4.94 Каскадное соединение кольцевых регистров

В качестве примера проведем синтез 3-х разрядного счетчика-делителя на базе кольцевого регистра со схемой контроля и установки начального состояния. В таблице 4.25 приведены состояния счетчика. Строки таблицы, отмеченные знаком *, соответствуют нормальным переходам, остальные отражают всевозможные состояния в результате сбоев и переходы к нормальным состояниям.

Таблица 4.25

Qi"

Q2n

Q3n

Qin+1

Q2n+1

Q3n+1

0

0

0

1

0

0

* 0

0

1

1

0

0

* 0

1

0

0

0

1

0

1

1

1

0

0

* 1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

0

1

1

0

0

1

0

1

1

1

1

0

0

Нанесем функции Qin+1, Q2n+1, Q3n+1 на карты Карно и проведем минимизацию. В результате получим прикладные уравнения.

Реализуем счетчик-делитель на D-триггерах, для чего сравним прикладные уравнения Qin+1 с характеристическим уравнением D-триггера (Qin+1=Din). Получим уравнения входов триггеров:

на основании которых построим схему (рис. 4.95):

Счетчик-делитель на D-триггерах

Рис. 4.95 Счетчик-делитель на D-триггерах

В таком счетчике в случае сбоя очередным входным импульсом устанавливается одно из состояний, при котором 1 записывается только в одном разряде. Далее продолжается нормальная работа. Не трудно убедиться, что начальное состояние счетчика устанавливается автоматически первым входным импульсом.

Пример: пусть в результате сбоя установилось состояние регистра: Qi=0, Q2=l, Q3=l- Тогда на входах D-триггеров имеем:

Следовательно, при поступлении очередного входного импульса счетчик перейдет в состояние Qi=l, Q2=0, Q3=0, т.е. восстановится нормальная работа.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>