Есептеу техникасының арифметикалық және логикалық негіздері

Қарастырылған  D-триггер cинхронды RS-триггер негізінде жасалған.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Әмбебап JK-триггер. T-триггер

Олардың функционалды мүмкіндіктері  көп болғандықтан кеңінен қолданылады. JK-триггердің қалып күй кестесі:

 

 

 

 

 

 

 

Кестеден алғашқы үш кіріс сигналының комбинациясы үшін J және  К кірістері RS-триггердің S және R кірістерінің рөлін ойнайды.Бірақ J=k=1 болғанда JK- триггер жағдайы RS-триггер  жағдайынан қатты айырылады. RS-триггер  үшін-бұл кіріс айнымалыларына тыйым салынған комбинация, ал JК-триггерде жағдай қарама қарсыға ауысады.     

Триггер жұмысын мына функциямен сипаттауға болады.

Q= *Q+ *K

 

 

 

 

 

 

 

Т-триггер. Оны тағы санау триггері деп атайды. Оның санау импульстары жіберілетін бір басқару С кірісі болады(15 сурет). Қосымша кірістер қарастырылмайды.

Әр-бір синхроимпульсті жіберген соң Т-триггер жағдайы қарама-қарсыға ауысады.

Т-триггерлер тек екі  баспалдақты  RS, D, JK-триггерлер негізінде құрылады. Мысалы, Т-триггерді D-триггер негізінде жасау үшін (D-триггер синхроимпульс фронтымен басқарылса) D-триггердің инверсті шығысын оның ақпараттық кірісімен байланыстырса болады.

Санау триггердің жұмысын  түсіндіретін уақыт диаграммалары 16 суретте көрсетілген. D-триггер негізінде жасалған санау триггер жағдайының айырылып, қосылуы синхроимпульстардың алдыңғы фронттары түскенде жасалады. Санау триггердің шығысындағы берілетін импульс жиілігі кіріс синхроимпульстардан екі есе кіші. Сондықтан оларды жиілікті бөлігіне ретінде қолданады. Егер бір санау трриггері жиілікті екіге бөлетін болса, онда жиілікті 4-ке бөлу үшін тізбектей қосылған екі триггер қажет болады.

 

 

 

 

 

 

 

 

Сурет 16     Санау  триггердің жұмысының уақыт диаграммалары.

 

5 ТАҚЫРЫП   Регистрлер

 

Жоспар

5.1. Негізгі ұғымдары.

5.2. Сақтау регистерлері.

5.3. Жылжудың резирсивті  регистрі.

 

5.1 Негізгі  ұғымдары

Көп разрядты санды сақтауға  арналған цифрлар құрылымдардың  түйіні. Олар тағы сақталатын санды  оңға және солға қарай жылжытады, оны параллельді формадан тізбекті формаға және  керісінше түрлендіреді. Регистрлер бір баспалдақты және екі баспалдақты синхронды RS, D және JK триггер негізінде құрылады.

Регистрлердің негізгі  сипаттамалары разрядтілігі, ақпаратты  қабылдау  және жіберу тәсілдері. Регистр разрядтілігі оны құрайтын триггер санымен анықталады.

 

5.2 Сақтау   (жады) регистрлері

Ақпаратты параллельді  қабылдайтын және беретін регистрлері  ақпаратты сақтауға арналған. Олар сақтау не жады регистрлері деп аталады. Жаңа ақпараттың  жады регистрлеріне жазылуы  регистрдің С кірісіне синхроинпульс фронты жіберілу барысында орындалады . Және де D₀ …D_m кірістерінде жаңа цифрлық комбинация (ақпарат) орнатылған соң.

Жазылған цифрлық ақпараттың разряд саны регистрдің разрядтілігімен анықталады. Жады регистрлері Д-триггер негізінде жасмалуы мүмкін, егер ақпарат регистр кірісінде бірфазалық сигнал түрінде  берілсе, және де RS –триггер  негізінде жасалады, егер ақпарат парафазды сигнал түрінде берілсе.

 

 

Сурет 17. D- триггердегі сақтау регистрлері синхроимпульс деңгейімен синхрондалатын (а), фронтымен (б) және RS — триггерлерде фронтпен  синхрондалатын (в)

 

5.3 Жылжудың  резирсивті регистрі

Ақпаратты тізбекті қабылдайтын  және беретін регистрлер жылжу регитрлері деп аталады. Оның белгіленуі 18 суретте берілген . Мұндағы «тіл» бағыты жылжу бағытына сәйкес келеді.

 

 

Жылжу регитрлері ақпаратты  сақтау және түрлендіру функцияларын орындайды. Олар екілік санау жүйесіндегі  сандарды көбейту және бөлу үшін қолданылуы мүмкін. Себебі екілік санды бір разрядқа солға жылжыту, оны екіге көбейтуге сәйкес келеді, ал оңға жылжыту - екіге бөлуге сәйкес келеді. Ол көбінде тізбекті цифрлық ақпаратты параллельді кодқа түрлендіруде немесе кері процесте қолданылады. Және де цифрлық формада берілген сигналды тоқтату элементі ретінде қолданылуы мүмкін.

Жылжыту регистрлері D-триггер  немесе RS-триггер негізінде жасалуы  мүмкін. Бұл жерде ақпаратты бірінші  разрядқа енгізу үшін инвертор қосылады (D-триггер бірінші разряд болып  саналады). Барлық жылжу регистрлері  екі баспалдақты не синхроимпульс фронтымен синхрондалатын триггерлер негізінде жасалады. Жылжу регистрлерінің разряды сақтау регистрлерінде секілді оның құрамына кіретін триггер санымен анықталады. Жылжу регистрінен параллельді ақпаратты шығару регистрдің барлық триггерлерін бөлек шығыстарға қосу барысында орындалады (суретте бұл шығыстар штрих сызықтарымен көрсетілген).

Жылжу регистрінің жұмысы 19- а суреттегі схемада көрсетілген. Регистрдің барлық триггерлері оң басында  логикалық нөл жағдайында тұрады деп есептейік, яғни Q₀=0, Q₁=0, Q₂=0, Q₃=0. Егер D-триггердің Т1 кірісінде 0 болса, онда триггерлердің С - кірісіне жіберілген синхроимпульстер олардың жағдайын өзгертпейді.

 

 

 

 

6 ТАҚЫРЫП. Санауыштар

 

Жоспар

6.1. Тізбектелген тасымалдаумен  асинхронды санауыш.

6.2. Паралельді тасымалдаумен синхронды санауыш.

 

Санау триггері негізінде  қарапайым санауышты алуға болады. Олар санауыш кірісіне түскен электр импульстарын санауды орындайды. Алынған  нәтиже параллельді кодта көрсетіледі.

Санауыштар асинхронды және синхронды болуы мүмкін.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.1 Тізбектелген  тасымалдаумен асинхронды санауыш

Асинхронды санауыш  тізбекпен байланысқан триггердің D жәнe JK жиынын құрайды. Триггердің әр біреуіне екілік санның биті сәйкес келеді. Егер санауышта m ттриггер болса, онда мүмкін болатын жағдайлардың саны 2 ^mтең, М=2^m. Екілік санауышта санау 0-ден басталып ең көбі 2^m -1 дейін жетуі мүмкін. М=16 болатын екілік қосу санауышын қарастырайық. Ол JK триггер негізінде жасалсын. Т1 триггерінен басқасының барлығында синхрондалатын кіріс алдындағы триггердің шығысымен байланысқан, сондықтан триггер жағдайы алдыңғы триггердің жауабы бойынша өзгереді.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2 Параллельді  тасымалдаумен синхронды санауыш

Осындай санауышта триггерлерге синхроимпульс жіберілуі бір  уақыттажасалады (синхронды). Және де триггердің қалып күй жағдайлары синхронды өзгереді,яғни синхроимпульс бойынша өз жағдайын өзгерту қажет болса триггер оны басқалармен бірге бір уақытта жасайды, бұл санауыштың тез әрекеттілігін қамтамасыз етеді.

 

Әдебиеттер

 

Негізгі әдебиет

1. Ермағанбетов Қ.Т., Цифрлы электроника: оқу құралы/ Ред. Ж.С.Ақылбаев – Қарағанды: ҚарМУ, 2001.-175б.
2. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы. Справочник. – М.: Радио и вязь, 1989. – 495с.
3. Савельев А.Я., Прикладная теория цифровых автоматов. Учеб. Для вузов по спец. ЭВМ. – М.: Высшая школа, 1987. – 271с.
4. Ахметов Б.С. Основы схемотехники. Учебное пособие. – Актобе: АГУ им.К.Жубанова, 2005. – 193с.

Қосымша әдебиет

1. Миллер Р. Теория переключательных схем. М.: Мир, 1970.
2. Фридман А., Менон П. Теория и проектирование переключательных схем. М.: Мир, 1978.
3. Кук Д., Бейз Г. Компьютерная математика. М.: Наука, 1990.
4. Кузнецов О.П., Адельсон-Вельский Г.М. Дискретная математика для инженера. М.: Энергоатомиздат, 1988.
5. Вавилов Е.Н., Портной Г.П. Синтез схем электронных цифровых машин. М.: Наука, 1970.
6. Фомичев В.С. Арифметические и логические основы вычислительной техники: Конспект лекций./ЛЭТИ. Л., 1973-1975. Вып.1. 1973; Вып.2. 1974; Вып.3. 1975; Вып.4. 1975.