КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

 

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕГИСТРА

 

Цель работы: изучить режимы работы универсальных сдвигающих регистров

 

Оборудование: лабораторный стенд К32.

 

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ.

 

Регистры - это узлы ЭВМ, служащие для хранения информации в виде машинных слов или его частей, а также для выполнения над словами некоторых
логических преобразований. Они представляют собой цифровые автоматы
выполненные на триггерах того или иного типов со схемами управления
входными и выходными сигналами. Регистр предназначен для выполнения
следующий микроопераций над п-разрядными словами;

-установка регистра в состояние 00,,, 00 (Уст, 0) и 11…11(Уст, 1);

-прием и хранение в регистре кода п-разрядного слова;

-сдвиг хранимого в регистре двоичного кода слова вправо или влево на заданное число разрядов;

-преобразование параллельного двоичного кода в последовательный и, наоборот, при приеме и выдачи двоичного кода слова;

-поразрядные логические операции;

В зависимости от параллельного или последовательного способа представления цифровой информации различают параллельные и последующие сдвигающие регистры.

Параллельные регистры или регистры памяти применяются для ввода, хранения и вывода двоичной информации в параллельном коде, Они могут быть образованы из асинхронных и синхронных, одноступенчатых и двухступенчатых триггеров.

Сдвигающие регистры - регистры, выполняющие сдвиг двоичной информации вправо или влево по регистру в зависимости от управляющих сигналов. Сдвиг, например, вправо заключается в том, что цифра, имевшаяся в i-м разряде регистра до сдвига, передается в соседний справа (i+1)-й разряд; из (1+1)-го разряда в (1+2)-й разряд и т. д.

а) 4 - разрядный сдвигающий регистр К155ИР1 (рисунок 1).

 

 

Рисунок 1. 4 - разрядный сдвигающий регистр К155ИР1

Имеет последовательный ход данных S1 (вывод 1),четыре параллельных входа DO-D3 (выводы 2-5), а также четыре выхода Q0-Q3 (выводы 10-13) от каждого из триггеров регистра. Регистр имеет два тактовых входа С1,С2. От любого из пяти входов данных код поступит на выходы синхронно с отрицательным перепадом, по данным на выбранный тактовый вход. Вход разрешения параллельной загрузки РЕ служит для выбора режима работы регистра. Если на вход РЕ подаётся напряжение высокого уровня, разрешается работа тактового входа С2, Б момент прихода на этот вход отрицательного перепада тактового импульса в регистр загружа­ются данные от параллельных входов DO-D3.

Если на вход РЕ подано напряжение низкого уровня, разрешается работа тактовому входу С1. Отрицательные фронты последовательности тактовых импульсов сдвигают данные от последовательного входа S1 на выход Q0, затем на Q1,Q2 и Q3, т.е. вправо.Сдвиг данных по регистру влево получится, если соединить выход Q3 и вход 1)D2,Q2 и D1,Q1 и DO, Регистр надо перевести в параллельный режим, подав на вход РЕ напряжение высокого уровня, Напряжение на входе РЕ можно менять толькo, если на обоих тактовых входах уровни низкие, Однако,если на входе С1 напряжение низкого уровня,перемена сигнала на входе РЕ от низкого уровня к высокому не меняет состояния выходов.

б) 8разрядный универсальный синхронный регистр сдвига К155ИР13,

 

 

Рисунок 2 – 8 разрядный универсальный синхронный регистр сдвига К155ИР13

 

Каждая операция продолжается в регистре не более 20nc, поэтому, он пригоден для обслуживания скоростных процессоров и ЗУ как буферный накопитель байта.Синхронную работу регистру обеспечивают специальные входы выборки режима SO и S1...B таблице указаны сочетания уровней на этих входах, обеспечивающие режимы работы регистра.

Таблица 1.

 

SO1	S1	Выполняемая функция
		Хранение
		Параллельная загрузка
		Сдвиг влево
		Сдвиг вправо

 

 

на ПК отключить все кнопки

.

а)Параллельная загрузка регистра.

 

На ПК нажать кнопки 16,9,10, На программаторе СИ нажать кнопку 2, Двоичное число для загрузки в регистр задавать на ПК с помощью кнопок 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2,1(соответственно 0,1,2,3,4.5,6,7 разряды регистра).Нажать кнопки «ПУСК» «УСТАНО».Выходы регистра наблюдать на БИ в двоич ном коде.

 

ЗАДАНИЕ!!! Записать в регистр двоичные числа 0000 1111

1111 0000

1111 1111

6)Сброс регистра.

 

На ПК отжать кнопки 1-8.Отжать кн. 16, На БИ произойдет сброс индикаторов в 0000 0000.

 

в)Сдвиг регистра вправо.

 

На ПК нажать кн, 16,11. Отжать кн. 9.Нажимая кн.»ПУСК»,»УСТАНОВ» наблюдать на БИ сдвиг 1 вправо, т.е. от 0-го к 7 -му разряду.Отжав кн. 11,повторяя вышеописанную последовательность действий, наблюдать на БИ сдвиг 0 вправо.С помощью кн,11 изменяя информацию на входе DSR регистра, записать в него двоичное число 1010 1010.

 

г)Сдвиг регистра влево.

 

Отжать и нажать на ПК н,16, на БИ нули во всех разрядах. На ПК нажать кн. 9,13.

Отжать кн.10,11.

Нажимая кн, 'Л!'ШСК'Л, «УСТАНОВ»

Наблюдать на БИ сдвиг 1 влево, т.е.от 7 го к 0-му разряду, Отжав кн 13 на ПК, повторяя вьппеописанную последовательность действий, наблюдать на БИ сдвиг О влево. С помощью кн.13изменяя информацию на входе DSL регистра, за­писать в него двоичное число 0101 0101.

 

Кроме однотипных параллельных входов DO-D7,первый и последний разряды регистра имеют дополнительные D-входы:DSR-для сдвига вправо и DSL-для сдвига влево, Состоянием входов SO и S1 определяется также приём тактового перепада от входа С. На входы SO и S1 перепад от высокого уровня к низкому можно подавать, когда на входе С присутствует напряжение высокого уровня, При параллельной загрузке слово,подготовленное на входах DО-D7,появится на выходах Q0-Q7 после прихода последующего положительного перепада тактового импульса.

Сброс регистра К155ИР13 асинхронный, при подаче на вход к активного

напряжения низкого уровня на выходах Q0-Q7 фиксируются низкие уровни.

 

Порядок выполнения работы:

 

1)Исследование 4-разрядного сдвигающего регистра К155ИР1.

 

 

а)Режим параллельной загрузки.

 

На ПК нажать кнопки 3,14; на ПСИ кнопку 2.Двоичное число для загрузки

задавать с помощью кнопок 8,7,6,5 С соответственно 0,1,2,3 разряды дво

разрядногоМ разрядного ичного числа), Нажать кнопки "ПУСК", "УСТАНСГ. Наблюдать выходы регистра
в двоичном коде на Бй на правом 4 разрядном индикаторе,

разрядногоразрядного

6)Режим сдвига вправо

На ПК выключить кнопку 3, включить кнопки 13, 4, Нажимая последовательно кнопки "ПУСК", "УСТАНО" наблюдать на правом индикаторе БИ сдвиг 1вправо, т. е, от нулевого разряда к третьему, Отключив кнопку 4 и повторяя вышеописанную последовательность установок наблюдать на правом индикаторе БИ сдвиг нуля вправо. С помощью кнопки 4 изменяя информацию на в коде регистра, записать в него двоичное число 1010.

 

в)Режим сдвига влево.

На ПК отжать все кнопки, Включить кнопки 11,14,1, Нажимая последовательно кнопки "ПУСК", "УСТАНО" наблюдать на левых индикаторах БИ сдвиг 1 влево, т.е. от третьего разряда к нулевому, Отжав кнопку 11, повторяя вышеописанную последовательность действий, наблюдать на БИ сдвиг 0 влево, С помощью кнопки 11 изменяя информацию на входе регистра, записать в него двоичное число 1010.

 

г) Синтез из 2-х 4-разрядных регистров 1-го восьмиразрядного.

На ПК отключить все кнопки, Нажать кнопки 14,13,4. Соединить перемычкой гнезда XS3 и XS4.Нажимая кнопки "ПУСК", "УСТАНО" наблюдать на БИ сдвиг 1 вправо, Отжав кн. 4, повторяя вышеописанную последовательность действий, наблюдать на БИ сдвиг нуля вправо. С помощью кн. 4 изменяя информацию на входе регистра, записать в него двоичное число 1010 1010.

2. Исследование 8-разрядного универсального сдвигающего регистра К155ИР13

 

В отчете должно быть:

1. Тема и цель работы.

2. Оборудование

3. Краткие теоретические сведения

5. Порядок выполнения работы.

6. Вывод.

 

Контрольные вопросы:

1. Для чего используются регистры?
2. В чем различие параллельных и последовательных сдвигающих регистров?
3. Составьте алгоритм для записи в регистр двоичных чисел 0000 1111; 1111 0000; 1111 1111.
4. Перечислите основные правила технике безопасности при работе в лаборатории.

 

Литература:

1. К.А. Нешумова Электронные цифровые вычислительные машины. Москва высшая школа 1995г.
2. С.А. Майоров Введение в микро ЭВМ. Ленинград.:Машиностроение 1988г.