использованны\ состояний. Другие способы контроля связаны с четностью. На рис. 6.i114g представлена таблица состояний двоичного счетчика, который может иметь всего 16 состояний. В последнем столбце сщрава значениями 1 отмечены изменения четности переменных \ABCD при переходе из состояния в момент tn в следующее состояние в момент t=n+\. Значение О означает, что четность не меняется. Из карты на рис. 6.1146 следует, что изменение четности можно выразить функцией в виде А + ВС! Реализация этой функции с помощью Г-триггера показана на рис. 6.114в. Выход Q триггера имеет всегда такое значение, при котором четность всех состояний счетчика тождественна. Для контроля четности могут быть использованы схемы, описанные ранее.

6.8. СДВИГОВЫЕ РЕГИСТРЫ Синхронные сдвиговые регистры

Сдвиговые регистры являются очень важным элементом всех цифровых систем. Они обеспечивают создание несложных управляющих, контролирующих и запоминающих схем, счетчиков, генераторов кодов, последовательно-параллельных и параллельно-последовательных кодопреобразователей, арифметических блоков и т. д. Важным достоинством сдвигового регистра является очень простая схема с минимальной комбинационной логикой.

Принцип сдвигового регистра представлен на рис. 6.115а, где X - вход двоичной информации, а ТИ - вход тактовых импуль-

В В О

J,-A

Рис. 6.115. Принцип сдвигового регистра:

а) структурная схема; б) пример сдвига информации; в) программная карта входов С-триггера

сов. Символы А, В, С, D представляют триггеры регистра, соединенные между собой таким образом, что после каждого тактового импульса каждый триггер зарегистрирует информацию предыдущего триггера. Информация, записанная в триггерах перед тактовым импульсом, сдвинется после тактового импульса на одну позицию вправо. Принцип ясен из таблицы на рис. 6.1156. Допустим, что регистр, находится в состоянии ЛВС1) = 0000. Пе-

ред первым тактовым импульсом 1 на входе X имеется информация il, т. е. А" = 1. После тактового импульса 1 информация X = 1 записывается в триггер А, а так как в момент t = п было состояние ABC = ООО, то в следующий момент будет состояние BCD = = ООО. Таким образом, результирующее состояние регистра ЛВСО=1000. Теперь Х=0; после тактового импульса эта информация записывается в триггер А, состояние регистра ABCD = = 0100 и т. д.; после тактового импульса 4 регистр находится в состоянии ABCD=\\0\.

Логическая схема очень проста, так как в каждый триггер записывается в момент t=n + l состояние предыдущего триггера в момент t=n. Если в момент t=n А -О, то в момент t=n+\ должно быть и В = 0. Аналогично если в момент t=n. А = \, то в момент t=n + \ и В=\. Программная карта триггера В типа JK показана на рис. 6.118в, все последующие триггеры регистра имеют такую же карту. Для входного триггера А справедливо Ja=X, Кл = Х.

Схема сдвигового регистра на (-триггерах демонстрируется на рис. 6.116а, более простая схема с меньшим числом соединений может быть получена при использовании D-триггеров (рис. 6.1166). В этих схемах сдвиг информации производится

Ч>о-

F А Н А

П А А

J с к с

в с с

J в в в

Рис. 6.116. Схемы сдвиговых регистров: г) на Ж-триггерах; б) ла Д-триггерах

вправо. Регистры, осуществляющие сдвиг влево, составляются так, чтобы вход каждого триггера соединялся с выходом следующего триггера.

В рассмотренных схемах предполагается последовательный ввод и вывод информации. Однако важна и возможность параллельного ввода и вывода информации. Основное значение имеют комбинации:

а) последовательный ввод и последовательный вывод;

б) последовательный ввод и параллельный вывод;

в) параллельный ввод и последовательный вывод.

Пример схемы приведен на рис. 6.117. Параллельная подача информации на асинхронные управляющие входы /?5-триггеров может быть непосредственной или через вспомогательные элементы И-НЕ. В другом случае передача информации управляет-

ся входами /1ли h, для которых исходное состояние есть 0. По следовательныйч вход и параллельный вывод обеспечивают следующие операции установки требуемого исходного состояния сдвигового perncTja:

Параллельные вмйыиВымды

. ПсслеЗоВа- у • тельный J ввод ин-(рвртции

"г

ПослеВоВр-темьныи ВыВад ин-формаиии.

Параллельные Входы и Выходы

Рис. 6.117. Схемы сдвигового регистра с последовательным вводом и выводом информации и параллельным вводом и выводом информации

а) если Х=0, то триггеры последовательно, один за другим устанавливаются в положение О после каждого тактового импульса. После четвертого тактового импульса состояние регистра АВСВ = {)Ш;

б) если Х=1, то триггеры последовательно после каждого тактового импульса устанавливаются в положение 1. После четвертого тактового импульса состояние регистра ABCD=\\\\;

в)- .регистр установится в состояние Л5С/) = 0000 независимо от состояния входа X, если на всех прямых входах Ri одновременно имеются сигналы 0;

г) регистр установится в состояние ABCD=\\\\ независимо от состояния входа X, если на всех прямых входах Si одновременно имеются сигналы 0;

д) регистр, находящийся в состоянии y4BCiD = 0000, устанавливается в любое требуемое состояние сигналом I на соответству-ющих входах S2 и по команде /i = l. Соответствующая информация может быть подана на входы S2 последовательно или одновременно;

е) регистр, находящийся в состоянии ABCD = \\\\, устанавливается в любое нужное состояние сигналом 1 на соответствующих входах R2 и по команде /2=1. Соответствующая информация может быть подана на входы R2 последовательно или одновременно;

ж) если на входах S2 имеется информация, которая должна быть записана в регистр, например, OIOI, а на входах R2 имеется дополняющая информация 1010, то информация 0101 записыва-