Dr. Oniga István DIGITÁLIS TECHNIKA 9

Átírás

1 r. Oniga István IGITÁLIS TEHNIKA 9

2 Regiszterek A regiszterek több bites tárolók hálózata S-R, J-K,, vagy kapuzott tárolókból készülnek Fontosabb alkalmazások: adatok tárolása és adatmozgatás Funkcióik: adatok beírása Párhuzamos beírás PARALELL input soros párhuzamos adatok tárolása Soros beírás SERIAL input REGISZTER Soros kiolvasás SERIAL output adatok kiolvasása soros Párhuzamos kiolvasás párhuzamos PARALELL output

3 A regiszterek főbb típusai: Regiszterek típusai ata in ata in ata out ata out ata in ata out Serial in/shift right/serial out Serial in/shift left/serial out Parallel in/serial out ata in ata in ata out ata out Serial in/parallel out Parallel in/parallel out Rotate right Rotate left

4 Puffer regiszterek Átmeneti tárolók Párhuzamos beírás Párhuzamos kiolvasás Kapuzott vagy élvezérelt tárolókat használunk Latch - kapuzott tárolókkal k

5 Puffer regiszterek module p_register (input k, input [3:0], output reg [3:0] ); k) begin <= ; end endmodule

6 Shift regiszterek Shift regiszterek vagy léptető regiszterek Soros be- és/vagy kimenet Minden órajel a bemeneti bitet a következő flip-flop-nak küldi SI k k k k k k SI

7 Shift regiszterek Serial data input FF0 FF1 FF2 FF3 FF4 Serial data output LK 1011 Serial data input FF0 FF1 FF FF3 X LK

8 Shift regiszterek module v_shift_registers_1 (input, SI, output SO); reg [3:0] tmp; ) begin tmp <= tmp << 1; tmp[0] <= SI; end assign SO = tmp[3]; endmodule

9 8 bites S-P shift regiszter Soros/párhuzamos átalakítás 74H164A MOS 8 bites S-P shift regiszter ÉS-ezet bemenetek: A és B, egyik az adat bemenet a másik lehet engedélyező bemenet V cc alacsony szinttel vezérelt aszinkron törlés LR LK Serial inputs (9) (8) A B (1) (2) R R R R R R R R S S S S S S S S (3) (4) (5) (6) (10) (11) (12) (13)

10 P-S shift regiszter A léptető regiszterek párhuzamos/soros adat átalakításhoz használhatok SHIFT/LOA G 1 G 5 G 2 G 6 G 3 G 7 G Serial data out LK FF0 FF1 FF2 FF H165A MOS 8 bites P-S shift regiszter SH/L = LOW Aszinkron párhuzamos betöltés SH/L = HIGH Szinkron léptetés SH/L SER LK INH LK (1) (10) (15) (2) (11) (12) (13) (14) (3) (4) (5) (6) SRG 8 (9) (7) 7 7

11 P-S shift regiszter SHIFT/LOA G 1 G 5 G 2 G 6 G 3 G 7 G 4 Serial data out LK FF0 FF1 FF2 FF3 module v_shift_registers_ps (input LK, SHIFT_LOA, input [3:0], output PO); reg [3:0] ) begin if (SHIFT_LOA ==1'b0) <= ; else <= {[2:0], SI}; end assign SO = [3]; endmodule

12 Univerzális shift regiszterek Az univerzális shift regiszterek képesek az adatok soros és párhuzamos fogadására, párhuzamos megjelenítésére, az adatok két irányban léptetésére az adatok törlésére 74H194A MOS univerzális shift regiszter LR S 0 S 1 SR SER SL SER LK (1) (9) (10) (2) (7) (11) (3) (4) (5) (6) SRG 4 (15) (14) (13) (12) S1 S2 Üzemmód 0 0 szinkron törlés 0 1 léptetés balra 1 0 léptetés jobbra 1 1 párhuzamos beírás

13 SN7495 univerzális shift regiszterek Léptető impulzusok Soros bement, léptetés jobbra Soros bement, léptetés balra Üzemmód M= 0 léptetés jobbra M= 1 léptetés balra Kimenetek

14 Univerzális shift regiszterek Verilog kódolása

15 Gyűrűs számlálók Egyszerű visszacsatolással ellátott shift regiszterek N-ből 1 számláló Johnson számláló FF0 FF1 FF2 FF N-ből 1 számláló utolsó kimenet visszacsatolva az első bementre Órajel ciklus LK alaphelyzet órajel órajel órajel órajel n tároló n-ig számol ( 2 n ) a kimenteket nem kell dekódolni szinkron számolás nagyobb számolási sebesség

16 Gyűrűs számlálók Verilog kódolása

17 Johnson számlálók utolsó kimenet negáltja visszacsatolva az első bementre n tároló 2n-ig számol ( 2 n ) a kimenteket dekódolni kell FF0 0 FF1 1 FF FF LK LK k

18 Johnson számlálók utolsó kimenet negáltja visszacsatolva az első bementre n tároló 2n-ig számol ( 2 n ) a kimenteket dekódolni kell FF FF1 FF2 FF LK LK k

19 Johnson számlálók Verilog kódolása FF0 FF1 FF2 FF LK

20 Johnson számlálók A B E

21 Shift regiszter alkalmazások igitális jelek késleltetése Menyi az jel késleltetése egy 40MHz órajeles 8-bites soros be/ki menetű shift regiszteren. ata in A B SRG 8 7 ata out Egy órajel késleltetése 1/40 MHz = 25 ns LK 40 MHz 7 25 ns Összesitet késleltetés 8 x 25 ns = 200 ns LK ata in ata out t d = 200 ns Floyd, igital Fundamentals, 10 th ed

22 Shift regiszter alkalmazások ata bus UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) Buffers - egy soros-párhuzamos átalakító - egy párhuzamos-soros átalakító Transmitter data register Receiver data register LK Transmitter shift register LK Receiver shift register Serial data out Serial data in Start Bit (0) Stop Bits (1) 0 t Floyd, igital Fundamentals, 10 th ed

23 Billentyűzet encoder Power on LOA SH/L +V Ring counter LK (5 khz) J K SRG 4 74H J K SRG 4 74H195 +V Gyűrűs számláló. Két 74H195 shift regiszter - 8-bit gyűrűs számláló, alaphelyzetbe egy 0 betöltve. lock inhibit ROW encoder 74H OLUMN encoder 74H Switch closure Key code register 74H Floyd, igital Fundamentals, 10 th ed One-shots To ROM