Материал: 4183
Рисунок 10 - Схема регистра.
Описания счетчиков совершенно аналогичны. Схема счетчика на структурных схемах представляется следующей:
Рисунок 11 -Счетчик, выполняющий четыре микрооперации.
Набор выполняемых счетчиками микроопераций обычно содержит некоторое подмножество из следующих преобразований хранящегося в нем кода:
n сброс счетчика в 00...0 или установка счетчика в ноль (Счi(t+1)=0, i=1,2,...,n.
n хранение (Счi(t+1)= Счi(t) , i=1,2,...,n;
n прямой счет (Счi(t+1)= Счi(t)+1) , i=1,2,...,n:
n обратный счет (Счi(t+1)= Счi(t) -1) , i=1,2,...,n.
Например, представим счетчик, реализующий следующий набор микро операций.
16
X1 |
Х2 |
Наименование микро операцииОписание микрооперации |
|
0 |
0 |
Хранение кода |
счi(t+1):= счi(t),i=1,2,…,к |
0 |
1 |
сброс кода |
ri(t+1):=0,i=1,2,…,к |
1 |
0 |
+1(прямой счет) |
|
1 |
1 |
-1(обратный счет) |
|
Необходимы дополнительные комментарии к операциям прямого (+1) и обратного (-1) счета. Счетчики могут реализовывать разные последовательности наборов (счет в различных системах) - счет в позиционной двоичной системе счисления, счет в коде Грея и т. д. Можно представить счетчик, реализующий произвольную последовательность n- разрядных наборов(не обязательно содержащую все возможные 2n возможных, но не повторяющихся, т. е. после некоторого очередного набора следует только один возможный.
Пусть наш трехразрядный(к=3) счетчик считает в коде Грея.
ч3 ч2 ч1
Тогда наш счетчик должен реализовывать следующую систему трех булевых функций пяти переменных:
Рисунок 12 - Логическое описание работы счетчика.
17
Система булевых функций счетчика такова. cч1(t+1)=⌐x1⌐x2cч1(t)Vx1⌐x2
(⌐сч2(t)⌐сч3(t)Vcч2(t)сч3(t))Vx1x2(сч2(t)⌐сч3(t)V ⌐cч2(t)сч3(t))
cч2(t+1)=⌐x1⌐x2cч2(t)Vx1⌐x2 (сч1(t)⌐сч3(t)V⌐cч1
(t)сч2(t))Vx1x2(⌐сч1(t)сч2 (t)V cч1(t)сч3(t))
cч3(t+1)=⌐x1⌐x2cч3(t)Vx1⌐x2 (⌐сч1(t)сч2(t)Vcч1 (t)сч3(t))Vx1x2(⌐сч1 (t)⌐сч2(t)V
cч1(t)сч3(t))
Рисунок 13 - Схема счетчика.
Практическое задание. Выполнить задание.
1. Построить схему трех разрядного регистра на D-триггерах по следующей таблице микроопераций.
1 |
2 |
Микро операция |
|
||
|
|
Прием кода |
18
|
|
|
|
Хранение кода |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
сдвиг |
циклический |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
влево. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сдвиг |
циклический |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вправо. |
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Построить схему трех разрядного счетчика в позиционной системе |
||||||||
на D-триггерах по следующей таблице микро операций. |
||||||||||
|
|
|
|
Микро |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
операция |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сброс кода |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Хранение |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
кода |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+1(прямой |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
счет) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1(обратный счет) |
|
|
|
|
||
|
|
3. Построить схему трехразрядного регистра на D-триггерах по |
||||||||
следующей таблице микроопераций. |
||||||||||
|
1 |
|
2 |
Микро операция |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Прием кода |
|
|
||||
|
|
|
|
Хранение кода |
|
|
||||
|
|
|
|
Сдвиг циклический в право. |
|
|
||||
|
|
|
|
Преобразование в обратный код, r3(t)- знак |
|
|
||||
|
|
|
|
числа. |
|
|
|
|
|
|
|
|
4. Построить схему трех разрядного счетчика на D-триггерах по |
||||||||
следующей таблице микроопераций. |
||||||||||
|
1 |
|
2 |
Микрооперация |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Сброс кода |
|
|
||||
|
|
|
|
Хранение кода |
|
|
|
|||
|
|
|
|
+1(прямой счет в позиционной |
|
|
|
|||
|
|
|
|
системе) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-1(обратный счет в коде Грея) |
|
|
|
|||
|
|
5. Построить схему трехразрядного регистра на D-триггерах по |
||||||||
следующей таблице микроопераций. |
||||||||||
|
1 |
|
2 |
Микрооперация |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Преобразование в обратный код, r3 (t)- знак |
|
|||||
|
|
|
|
числа. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Хранение кода |
|
|||||
|
|
|
|
Прием кода |
|
|||||
|
|
|
|
Сдвиг циклический влево |
|
|||||
19
6. Построить схему трехразрядного счетчика в позиционной системе на D-триггерах по следующей таблице микро операций.
Микро 1 2 операция
Сброс кода
-
1(обратный счет)
+1(прямой
счет)
Хранение
кода
7. Построить схему трехразрядного регистра на D-триггерах по следующей таблице микроопераций.
1 |
2 |
Микро операция |
|
Прием кода
сдвиг циклический влево
Сдвиг вправо с заполнением освобождающегося разряда а0.
Хранение кода
8. Построить схему четырехразрядного счетчика на D-триггерах по следующей таблице микро операций.
1Микро операция Запись кода а4a3a2a1
+1(прямой счет – 0000-0001-0011-0111-1111-1101-1100-1110- 0110-0101-0100-0010-1010-1011-1001-1000
9. Построить схему трехразрядного регистра на D-триггерах по следующей таблице микроопераций.
|
1 |
|
2 |
Микро операция |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Прием кода |
|
|
|
|
|
|
сдвиг циклический вправо |
|
|
|
|
|
|
Сдвиг влево с заполнением освобождающегося |
|
|
|
|
|
|
разряда а0. |
|
|
|
|
|
|
Хранение кода |
|
|
|
|
10. Построить схему трехразрядного счетчика в коде Грея на D- |
||||
триггерах по следующей таблице микроопераций. |
||||||
|
|
|
|
Микро |
|
|
|
1 |
|
2 |
операция |
|
|
|
|
|
|
Занесение кода |
|
|
|
|
|
|
а3а2а1 |
|
|
|
|
|
|
-1(обратный |
|
|
|
|
|
|
счет) |
|
|
20