Главная страница
Контакты

    Басты бет


1сандық ҚҰрылғылардың математикалық негіздері 2 1 Санау жүйесі 2

жүктеу 0.91 Mb.



жүктеу 0.91 Mb.
бет13/14
Дата30.03.2017
өлшемі0.91 Mb.

1сандық ҚҰрылғылардың математикалық негіздері 2 1 Санау жүйесі 2


1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14

4. РЕГИСТРЛЕР



4.1 Жалпы ереже


Регистр деп берліген уақыттың екілік комбинациясын сақтауға арналған тізбекті функционалды құрылғы. Регистрді RS, JK және D триггерлер қорында тұрғызуға болады. Ең ыңғайлысы D триггер қорында регистрлерді тұрғызу, себебі олардың бір ақпараттық кірісі бар. Регистр разрядының саны қолданылатын триггерлердің санына тең, бір триггер екілік комбинацияның бір разрядын сақтайды. Бірлік триггерді жадының бірразрядты регистрі ретінде қарастыруға болады.

Жады - айыр түйенің арқасына мініп жүру, жүк арту үшін салынатын арнайы әбзел. Жалғыз өркешті түйеге жүк артқанда, мінгенде арнайы ер-аут, ал айыр түйеге жады салады. Жады ішіне қамыс, қоға салынып, киізден тігіледі.

Регистрлер ақпаратты жазу және оқу тәсіліне байланысты параллельді (жады) және тізбекті (ығысу) болып бөлінеді.

Регистрлер ең алдымен ақпаратты сақтауда қолданылады. Бірақ та регистрлер қорында түрлі құрылғыларды тұрғызуға болады.

Ығысу регистрінде параллельді және керісінше тізбекті кодты түрлендіруді қарапайым жүзеге асыруға болады. Оларды қателерді тауып және оларды түзететін кедергiге шыдамды кодтардың синтезi үшін кодталатын құрылғылар екілік санды аппараттық құрылғыларда бөлу және көбейтуді қабылдайды.

Ығысу регистрін сақиналы атауына ие есептеуішті тұрғызуға қолдануға болады.

Жүзік - соғу, қалыптау, ширату , сәндеу арқылы жасалып, сәндік үшін саусаққа салынатын әшекейлі сақина. Палеолит дәуірінде сүйектен, неолит дәуірінде тастан, қола дәуірінде металдан жасалған. Ежелгі Египетте (Мысыр) мөрлі Жүзік салу кең таралып, оның көзінде оюлап салынған сурет не жазу болған; адамдар қол қою орнына мөрлі Жүзіктің таңбасын басқан.


4.2 Параллельді регистр


Параллельді (жады) регистр деп екілік комбинацияларды сақтауға арналған, жалпы синхронизацияланған кiрумен және тәуелсіз ақпараттық шығулары бар синхронды триггерлер жиыныннан тұратын тізбекті функционалды құрылғы. Ақпараттық кірулер мен шығулар (разраятар) саны қолданылатын триггерлер саны таң.

Интегралды қолдануда жады регистрлерді құру үшін динамикалық және статистикалық D- триггерлері қолданылады және оларды өзіндік статистикалық және динамикалық регистрлер деп атайды.

Динамикалық D- триггеріде тұрғызылған үшразрядты жадынынң динамикалық регистрі 6.1 суретінде көрсетілген.


4.1 сурет - Параллельді регистр


Бұл тіркегіш былайша жұмыс істейді. Синхронизациялайтын С кірісте 0-ден 1-ге ауысуы (перепад) пайда болғанда, D2…D0 шығысындағы ақпарат триггерде жазылады және С кірісінде келесі 0-ден 1-ге ауысу пайда болғанша сонда сақталады. Ақпаратты статикалық D-триггерде құралған жад тіркегішіне жазу жалғызданған статикалықтағыдай жүзеге асады. Ақпаратты жазу және есептеу бір такт ішінде жүреді.

Кейбір жад тіркегіштерінде шығыстың жоғары омдық қалпы және шығыстарды нөлге құру мүмкіндігі қарастырылған.

Жад тіркегіштерін мәліметтерде аралық біраз уақытқа сақтау үшін және ақпараттық-өлшемдік пен есептік құрылғыларда параллель кіріс-шығысты ұйымдастыру үшін қолданады.

Аралық (лат. intervallum) - Cаптағы, ұрыс алдындағы, ұрыстық және жорықтық реттегі әскери қызметшілердің, қарулардың, машиналардың, ұшу апараттарының, кемелердің, сондай-ақ бөлімшелер мен бөлімдердің арасындағы майданшеп бойынша қашықтық; Көршілес қарулар снарядтарының көрші түсу нүктелері арасындағы майданшеп бойынша кашықтық; Зениттік басқарылатын ракеталарды жіберу, сондай-ақ торпедалар жіберу кезіндегі аралық үзіліс; Бірінен кейін бірі ұшқан ұшақтардың (тікұшақтардың) бір шектен не бір нүктеден кезектесе ұшып өтуге тиіс кауіпсіз уақыт аралығы.

Интегралдық орындаудағы параллель тіркегішке 1533ИР37 тіркегіші мысал бола алады. Оның шартты графикалық нұсқауы (УГО) 6.2-суретте көрсетілген.



6.2-сурет - 1533ИР37 параллелдік тіркегіші.


Ол сегізразрядты буферлік тіркегіштен тұрады. Тіркегіш динамикалық D-триггерлерден құрылған, ауыстыру такттік импульстің оң фронтымен жүзеге асады. Тіркегіште сегіз D0-D7 мәліметтер кірісі және сегіз Q0-Q7 шығысы бар. Оның арнайы кірісіне төмен деңгейді б берсек, онда такттік С кірісіне оң ауысу келіп түскеннен кейін ақпарат Q шығысында пайда болады. Егер –де жоғары деңгей құрылған болса, онда шығыстағы буферлік каскадтар жоғары импеданстік күйге (z күйі) ауысады.

Каскад (французша: cascade - төмен қарай екпіндеп құлау) - табиғи және жасанды шоңғалдармен төмен қүлдилайтын су құламалары. Мысалы, АҚШ-тың Йосемити- Крик өзеніндегі жалпы биіктігі 727 м-лік Йосемит су құламалары.

С такттік сигналы төмен деңгейде болғанда, тіркегіштің триггерлері С импульсінің алдыңғы оң фронтынан өткендегі белгіленген ақпараттарды сақтау режимінде тұрады.

Жылжыту тіркегіші дегеніміз- бұл ортақ синхронизациялайтын кірісі бар тізбектей қосылған синхрондық триггерлерден тұратын тізбектес функционалдық құрылғы және осы құрылғыда синхронизациялайтын кірісті сигналдың активті ауысуы пайда болған кездегі екілік комбинацияның бір разрядқа жазылу сдвигі жүреді. Тіркегіштің разрядтылығы қолданатын триггерлер санына тең болады. Интегралдық орындаудағы жылжыту тіркегіштері негізінен динамикалық D-триггерлерден құрылады және онда жазылған ақпараттарды үлкен разряд жағына (оң жағында) не болмаса екі жаққа да жылжыта алады.

Жылжыту (Подкачка; paging, swapping) - виртуальдық жадтың беттерін немесе сегменттерін ауыстыру; осы сәтте жедел жадқа қажетті ақпаратты орналастыруды жасақтайтын жедел жад пен сыртқы жад арасындағы мәселелер тіркесін ауыстыру.

Екі жаққа да жылжыта алатын болса, лоар реверсивті деп аталады. Кез-келген тіркегіште міндетті түрде ақпаратты тізьектей енгізу кірісі болады. Реверсивтік тіркегіште мұндай кірістен екеу: біреуі-ақпаратты оңға жылжу кезіндегі енгізу үшін, екіншісі- солға жылжығанда енгізу үшін. Ақпараттарды тізбектей шығару мүмкіндігі де кез-келген жылжыту тіркегіштерінде болады. Бұл үшін онда тізбектей шығарудың арнайы шығысы бар, ал егер ақпараттың параллель шығаруы қарастырылған болса, онда шығыс есебінде параллель шығару үшін тіркегіштің соңғы (үлкен) разрядының шығысы қолданылады.

Тізбектей енгізуі , параллель шығаруы бар және ақпаратты үлкен разрядтар жағына (оңға) жылжытатын сдвигтің үшразрядты тіркегішінің сызбасы .3-суретте көрсетілген.

4.3-сурет- Жылжыту тіркегіші.

Бұл сызбаның жұмысын 4.4-суретте көрсетілген уақыттық диаграмманың көмегімен түсіндірген ыңғайлы. Синхронизациялайтын С кірісінде импульстің активті ауысуы (біздің жағдайда 0-ден 1-ге ауысу) пайда болғанда, осы кездегі әр триггердің кірісіндегі ақпарат оның шығысына көшіріледі. 4.4-суреттегі стрелкалар ақпараттың (0 немесе 1) қалайша көшірілетінін көрсетіп тұрады.

Сызбаға сай, әрбір триггердің кіріс ақпараты- бұл алдыңғы триггердің шығысындағы сигнал болып саналады. Бірінші триггердің кірісі болып тізбектей DS енгізуінің кірісі табылады.




4.4-сурет. Уақыттық диаграмма. 4.5-сурет. Ауысу кестесі

Бірінші триггердің шығысы кіші разряд болып саналады, ал соңғы триггердің шығысы –тіркегіштің үлкен разряды болып саналады.

Жұмыс басында барлық триггерлердің шығысында және DS кірісінде нөлдер деп есептелік, яғни тіркегіште 000 комбинациясы жазылған. t1 мезетінде әрбір триггердің кірісінде нөл болады, сондықтан ол барлық триггерлердің шығысына көшіріледі. t1-ден кейінгі тіркегіштегі комбинация-000. t2 мезетінде (С кірісінде 0-ден 1-ге ауысу пайда болғанда) DS кірісінде бір болған, ал қалған триггерлердің шығысында нөлдер болған, сондықтан бірінші триггерге бір жазылады, ал екінші және үшіншіге нөлдер жазылады. t2 -ден кейінгі тіркегіштегі комбинация- 001. t3 мезетінде DS кірісінде және үшінші триггердің кірісінде нөлдер болған,ал екіншінің кірісінде -бір, сондықтан бірінші мен үшінші триггерлерге нөлдер жазылады, ал екіншіге- бір жазылады. t3-тен кейін тіркегіштегі комбинация- 010 және т.с.с. DS кірісіндегі ақпаратты С кірісінде активті ауысу пайда болғанға дейін құрып қою қажет.

Жылжыту тіркегішінің жұмысын 4.5-суретте келтірілген күй кестесі (ауысу функциялары) көмегімен түсіндіруге болады. Кестенің әрбір жолы тіркегіштің шығысында активті ауысуы пайда болғанға дейінгі күйіне ( бағандар) және пайда болғаннан кейінгі күйіне ( бағандары) сәйкес келеді. DS бағанында DS кірісіндегі активті ауысу пайда болғанға дейінгі сигналдың деңгейі белгіленген, ал i –бағанында күйіне жеткізген импульстің нөмірі белгіленген.

Уақыттық диаграмма мен күй кестесі жылжыту тіркегішінде ақпараттың қозғалысын көрнікті көрсетеді.

Функционалдық мүмкіндіктерін кеңейту үшін жылжыту тіркегішінде ақпаратты параллель енгізу, шығыстардың жоғары омды күйіне қосылу, нөлдік қалыпқа құру, және т.б.

Қалып құрылыс алаңында тұрғызылатын монолит бетонды немесе темір-бетонды құралымдар мен ғимараттар пішіндерін жасауға арналған бөлшектер мен элементтер жиынтығы. Ағаштан, металдан, фанерадан, темір-бетоннан, пластмассадан, т.б.

қарастырылуы мүмкін.

Жылжыту тіркегішін жад тіркегіші ретінде де қолдануға болады. Бірақ ол үшін ақпаратты тізбектес кіріс арқылы енгізу үшін тіркегіштің разрядтығына тең болатын тактілер саны қажет, жад тіркегішіндегідей біреу емес.

Универсалды тіркегішке К155ИР13 микросызбасы мысал бола алады (6.6-сурет). Оның жұмыс тәртібі SR және SL кірістеріндегі сигналдардың деңгейімен беріледі. Оңға жылжығанда DR кірісіндегі сигнал DO0 кіші разрядына әрбір такттік импульстің фронты бойынша көшіріледі, ал DO1 шығысындағы ескі ақпарат жоғалады. Солға жылжығанда ақпарат DL кірісінен DO1 шығысына жазылады, ал DO0 шығысындағы ақпарат жоғалады. SL=SR=1 болғанда, микросызба параллель тіркегіш сияқты жұмыс істейді. Оның DI кірістеріндегі ақпараттарды жазу такттік импульстің фронты бойынша жүреді. кірісіне нөлді бергенде тіркегіштің барлық триггерлері нөлдік күйге түседі.

4.6-сурет. Универсалды К155ИР13 тіркегіші.


1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14

  • 4.2 Параллельді регистр

  • жүктеу 0.91 Mb.