Předchozí kapitola Předchozí podkapitola Obsah kapitoly Příklady Průvodce Následující podkapitola Následující kapitola


7.6 PosuvnĂŠ registry

KombinacĂ­ n klopnĂ˝ch obvodĹŻ, schopnou zapamatovat si n-bitovou informaci, nazĂ˝vĂĄme registrem. SpojĂ­me-li vĂ˝stup klopnĂŠho obvodu se vstupem nĂĄsledujĂ­cĂ­ho klopnĂŠho obvodu etc., dostĂĄvĂĄme sestavu tzv. posuvnĂŠho registru. Příklad pětibitovĂŠho posuvnĂŠho registru, kterĂ˝ je komerčně vyrĂĄběn, vidĂ­me na obr. 7.30. Pro posuvnĂ˝ registr jsou nezbytnĂŠ dvojčinnĂŠ obvody typu J-K. Pokud je posuvnĂ˝ registr vybaven sĂŠriovĂ˝m vstupem dat (viz obr. 7.30), je prvnĂ­ klopnĂ˝ obvod opatřen invertorem mezi vstupy J a K , čímĹž je vytvořen z tohoto klopnĂŠho obvodu klopnĂ˝ obvod typu D. Hradla typu NAND v nastavovacĂ­ch vstupech klopnĂ˝ch obvodĹŻ slouŞí k tomu, aby se vĹĄech pět klopnĂ˝ch obvodĹŻ po nastavenĂ­ informace na jednotlivĂ˝ch vstupech PS0 - PS4 mohlo nastavit jedinĂ˝m impulsem.

obr. 7.30

7.6.1 SĂŠriovĂ˝ vstup dat

PředpoklĂĄdejme, Ĺže chceme zapsat do registru binĂĄrnĂ­ číslo 01011. Číslo zapisujeme zpĹŻsobem obvyklĂ˝m u decimĂĄlnĂ­ch čísel tak, Ĺže nejmĂŠně vĂ˝znamnĂ˝ bit je vpravo. Sledujme při tom Tab. 7.5. Nejprve je třeba vynulovat vĹĄechny klopnĂŠ obvody aplikacĂ­ logickĂŠ Ăşrovně 0 na mazacĂ­ vstup registru. Pak vĹĄechny vĂ˝stupy Q0 - Q4

Tabulka 7.5

jsou 0. NastavovacĂ­ vstup registru je na Ăşrovni logickĂŠ 0, coĹž mĂĄ za nĂĄsledek, Ĺže vĹĄech pět nastavovacĂ­ch vstupĹŻ jednotlivĂ˝ch klopnĂ˝ch obvodĹŻ je na Ăşrovni logickĂŠ jedničky. Data na sĂŠriovĂŠm vstupu registru musĂ­ bĂ˝t synchronizovĂĄna s hodinovĂ˝mi impulsy tak, Ĺže při aplikaci hodinovĂŠho impulsu do registru je na sĂŠriovĂŠm vstupu nastaven jeden z datovĂ˝ch bitĹŻ počínaje od nejmĂŠně vĂ˝znamnĂŠho (LSB). Při prvnĂ­m hodinovĂŠm impulsu je tedy na vstupu registru (KO4) nejmĂŠně vĂ˝znamnĂ˝ bit, kterĂ˝ se Ăşběžnou hranou impulsu přesune na vĂ˝stup Q4 , tedy na vstup S3 a jeho komplement na R3. Proto při aplikaci druhĂŠho hodinovĂŠho impulsu se nejmĂŠně vĂ˝znamnĂ˝ bit přesune na vĂ˝stup Q3 event. komplementovanĂ˝ na , zatĂ­mco do K04 se načte dalĹĄĂ­ bit digitĂĄlnĂ­ho slova. Po pěti bitech se musĂ­ hodiny zastavit a podle tabulky vidĂ­me, Ĺže v kaĹždĂŠm z klopnĂ˝ch obvodĹŻ je po řadě informace o jednom z bitĹŻ zadanĂŠho dvojkovĂŠho čísla. Tuto informaci mĹŻĹžete přečíst najednou z vĂ˝stupĹŻ Q4 - Q0; v tom případě mluvĂ­me o převodnĂ­ku sĂŠriovĂŠho na paralelnĂ­ kĂłd, nebo opět sĂŠriově z vĂ˝stupu Q0; například při značně větĹĄĂ­ rychlosti hodinovĂ˝ch impulsĹŻ. To je tzv. metoda vyrovnĂĄvacĂ­ paměti (registr FIFO, first in, first out). Např. při spojenĂ­ terminĂĄlu s počítačem nenĂ­ moĹžnĂŠ, aby terminĂĄl byl k počítači připojen po celou dobu, kdy vklĂĄdĂĄme klĂĄvesnicĂ­ data. Proto se data z klĂĄvesnice uklĂĄdajĂ­ do vyrovnĂĄvacĂ­ paměti (např. jeden řádek obsahujĂ­cĂ­ max. 80 znakĹŻ), kterĂĄ se rychle vyprĂĄzdnĂ­ na povel k odeslĂĄnĂ­ dat.

7.6.2 ParalelnĂ­ vstup dat

VĹĄimněme si nynĂ­ nastavovacĂ­ch vstupĹŻ PS0 - PS4. Tyto vstupy jsou od vlastnĂ­ch nastavovacĂ­ch vstupĹŻ klopnĂ˝ch obvodĹŻ odděleny hradly NAND, kterĂŠ umoŞňujĂ­ blokovat vnějĹĄĂ­ vstupy a zapsat informaci jedinĂ˝m impulsem do vstupu nastavenĂ­ registru. To je vhodnĂŠ např. při přenosu dat od digitĂĄlnĂ­ch měřícĂ­ch přístrojĹŻ,kde je informace v paralelnĂ­ formě, tj. vĹĄechny bity jsou dostupnĂŠ najednou. K propojenĂ­ měřícĂ­ho přístroje s Ĺ™Ă­dĂ­cĂ­m počítačem vĹĄak někdy nenĂ­ moĹžnĂŠ pouŞít velkĂŠho mnoĹžstvĂ­ vodičů, proto je třeba převĂŠst tuto paralelnĂ­ informaci na sĂŠriovou. Po ukončenĂ­ měřenĂ­, kdy je na vstupech PS0 - PS4 informace např. o jednom z decimĂĄlnĂ­ch čísel zobrazovacĂ­ jednotky, aplikujeme logickou Ăşroveň 1 na vstup nastavenĂ­ registru, čímĹž nastavĂ­me vĂ˝stupy jednotlivĂ˝ch klopnĂ˝ch obvodĹŻ Q0 - Q4 do odpovĂ­dajĂ­cĂ­ch pozic (registr je třeba nejprve vynulovat). Proto se vstupu nastavenĂ­ registru někdy říkĂĄ zapisovacĂ­ vstup (write). Informace shromĂĄĹžděnĂĄ v registru se nynĂ­ mĹŻĹže přečíst buď opět paralelně; v tom případě je třeba opatřit vĂ˝stupy Q0 - Q4 obdobnĂ˝mi hradly NAND jako nastavovacĂ­ vstupy. DruhĂ˝ vstup hradel pak umoŞňuje oddělit vĂ˝stupy registru od dalĹĄĂ­ho zařízenĂ­. Informaci vĹĄak mĹŻĹžeme přečíst tĂŠĹž sĂŠriově z vĂ˝stupu Q0 při synchronnĂ­ aplikaci hodinovĂ˝ch impulsĹŻ. V tomto případě hovoříme o převodnĂ­ku paralelnĂ­ho na sĂŠriovĂ˝ kĂłd.

7.6.3 KruhovĂ˝ registr

SpojĂ­me-li vĂ˝stup Q0 se sĂŠriovĂ˝m vstupem registru, opakuje se na vĂ˝stupech Q0 - Q4 tĂĄĹž informace vĹždy po pěti hodinovĂ˝ch impulsech. TakovĂŠmu uspořádĂĄnĂ­ říkĂĄme kruhovĂ˝ registr. Lze si např. představit desetibitovĂ˝ kruhovĂ˝ regitr,do jehoĹž MSB byla na počátku uloĹžena jednička a jinak byl registr vynulovĂĄn. Je zřejmĂŠ, Ĺže vĹždy po deseti hodinovĂ˝ch impulsech bude na MSB opět jednička a podle toho, na kterĂŠm bitu je prĂĄvě jednička poznĂĄme, kolik impulsĹŻ (v rozmezĂ­ od 0 do 9) přijal hodinovĂ˝ vstup registru. TakovĂ˝ registr tedy tvoří dekadickĂ˝ čítač (dělič deseti), kde nenĂ­ nutnĂ˝ dekodĂŠr binĂĄrnĂ­ informace na dekadickou; komplikaci vĹĄak tvoří skutečnost, Ĺže je třeba vĹždy po zapnutĂ­ přístroje vloĹžit do registru jedničku, kterĂĄ pak v registru "obĂ­hĂĄ". Pro dělenĂ­ větĹĄĂ­m číslem potřebujeme rovněž značnĂ˝ počet klopnĂ˝ch obvodĹŻ, takĹže cena zařízenĂ­ neĂşměrně stoupĂĄ.


Předchozí kapitola Předchozí podkapitola Obsah kapitoly Příklady Průvodce Následující podkapitola Následující kapitola