Transcript BPLC08 2010

1
 Registre
 Numărătoare
BLPC curs BLPC curs 2008-2009
2
Se numeşte registru o colecţie de bistabile acţionate simultan şi care
permit păstrarea, redarea şi eventual deplasarea informaţiei binare.
Un bistabil împreună cu logica aferentă formează o celulă a
registrului.
Numărul de celule ale registrului reprezintă lungimea registrului.
BLPC curs BLPC curs 2008-2009
3
registru paralel-paralel la care informaţia este înscrisă simultan în toate
bistabilele şi poate fi citită simultan din toate bistabilele
d0
d1
d2
TACT
dn-1
...
Q
q0
Q
q1
Q
Q
q2
BLPC curs BLPC curs 2008-2009
qn-1
4
registru paralel-serie la care informaţia este înscrisă simultan în toate
bistabilele şi poate fi citită doar la ieşirea ultimului bistabil
d0
TACT
Q
d1
Q
d2
Q
BLPC curs BLPC curs 2008-2009
dn-1
...
Q q
n-1
5
registru serie-paralel la care informaţia este înscrisă doar în primul
bistabil şi poate fi citită simultan din toate bistabilele
q0
d0
Q
q1
Q
q2
Q
...
qn-1
Q
TACT
6
registru serie-serie la care informaţia este înscrisă doar în primul bistabil
şi poate fi citită doar la ieşirea ultimului bistabil
d0
Q
Q
Q
TACT
BLPC curs BLPC curs 2008-2009
...
Q q
n-1
7
D0
D1
D2
D3
P/S
IS
TACT
S0
0
Y
1
D
Q
S0
0
Y
1
D
Q
CLK
CLK
R
R
S0
0
Y
1
D
Q
CLK
R
S0
0
Y
1
D
Q
CLK
R
CLR#
BLPC curs BLPC curs 2008-2009
8
Q3
D0
ISDD
0 Q0
0
C1
C0
0 Q1 Q0
1
2
3
1
S0
Y
Q
2
3
0
S0
Y
Q
2
3
0
S0
Y
Q
2
3
Y
D
CLK
Q1
1
S1
D
CLK
Q0
1
D3
0 Q3 Q2
S1
D
CLK
D2
0 Q2 Q1
S1
D
TACT
0
S1
S0
D1
Q
CLK
Q2
Q3
9
ISDS
ISDD
D0
D1
D2
D3
C1
C0 Q
0
Q1
Q2
Q3
IS
q0
q1
q2
BLPC curs BLPC curs 2008-2009
q3
10
ISDS
ISDD
D0
D1
Q0
0
C1
C0
1
2
Q1
Q1
3
0
D2
Q 0 Q2
1
2
Q2
3
0
S1
S1
S1
S0
S0
S0
Y
Y
D3
Q1 Q 3
1
2
Q3
3
0
Q2
1
2
3
S1
S0
Y
Y
CLR
TACT
D
Q
D
CLK
Q
D
CLK
Q0
Q
D
CLK
Q1
Q
CLK
Q2
Q3
11
D0
D1
D2
D3
SHIFT
LEFT
SERIAL
INPUT
S1
S0
SHIFT
RIGHT
SERIAL
INPUT
Q
S
CK
R
Q
S
CK
R
CLR
Q
S
CK
R
CLR
Q
S
CK
R
CLR
CLR
CLOCK
CLEAR#
Q0
Q1
Q2
Q3
12
d0 d1 d2 d3
d4 d5 d6 d7
d8 d9 d10 d11
S1 S0 D0 D1 D2 D3
SRSI
SLSI
S1 S0 D0 D1 D2 D3
SRSI
SLSI
S1 S0 D0 D1 D2 D3
SRSI
SLSI
C0
C1
ISDD
TACT
CK
CLR
CK
Q0 Q1 Q2 Q3
CLR
CK
Q0 Q1 Q2 Q3
CLR
Q0 Q1 Q2 Q3
INIT#
q0 q1 q2 q3
q4 q5 q6 q7
BLPC curs BLPC curs 2008-2009
q8 q9 q10 q11
13
ISDS
14
15
16
Se numeşte numărător un CLS care contorizează impulsurile primite
pe intrarea de tact.
BLPC curs BLPC curs 2008-2009
17
Ca orice alt CLS şi numărătoarele pot fi:
a) sincrone;
b) asincrone;
c) cvasisincrone atunci când numărătoare sincrone sunt
interconectate asincron.
Din punctul de vedere al modului de codificare a informaţiei la ieşire
se disting:
a) numărătoare binare dacă informaţia este codificată binar;
b) numărătoare decadice dacă informaţia este codificată binarzecimal.
c) numărătoare în inel dacă fiecărei stări îi corespunde o celulă de
numărare care se activează numai pe durata acelei stări.
BLPC curs BLPC curs 2008-2009
18
Din punctul de vedere al sensului de numărare se disting:
a) numărătoare directe când numărarea se face în sens crescător;
b)
numărătoare inverse când numărarea se face în sens
descrescător;
c) numărătoare reversibile când sensul de numărare poate fi
modificat cu ajutorul unei comenzi externe
BLPC curs BLPC curs 2008-2009
19
1) Lungimea ciclului de numărare.
Se spune că un numărător este numărător modulo n dacă ciclul de
numărare are n stări.
2) Rezoluţia - reprezintă intervalul de timp minim acceptat între două
impulsuri consecutive pentru ca acestea să poată fi contorizate separat.
În cazul unui semnal de tact periodic, acest interval de timp este chiar
perioada minimă Tmin acceptabilă pentru semnalul de tact. Pe baza
acestei valori se calculează frecvenţa maximă de lucru:
fmax=1/Tmin
De obicei fmax se măsoară în MHz.
BLPC curs BLPC curs 2008-2009
20
CLK
CLR
LD
ENP
ENT
A
B
C
D
QA
QB
QC
QD
RCO
CLK - semnal de tact care comandă contorizarea; este
activ pe frontul pozitiv al impulsului de tact
CLR - comanda de ştergere sincronă, activă pe nivel
coborât;
LD - comanda de încărcare paralelă sincronă, activă pe
nivel coborât;
ENP, ENT - semnale de control a semnalului de tact;
pentru ca numărătorul să fie activ, este necesar ca
ambele semnale să fie activate (pe nivel ridicat);
A,B,C,D - intrări de date paralele;
QA,QB,QC,QD - ieşiri paralele;
RCO - ieşirea de transport anticipat, activă pe nivel
ridicat; se activează atunci când numărătorul are toate
ieşirile pe nivel ridicat (starea 15).
BLPC curs BLPC curs 2008-2009
21
S4
d[3..0]
U1
d0
d1
d2
d3
Implementation = d
DSTM1
S1
TACT
3
4
5
6
Implementation = TACT
S1
VALID
Implementation = VALID
DSTM3
S1
INCN
S1
QA
QB
QC
QD
RCO
CLK
ENT
ENP
LOAD
14
13
12
11
15
q0
q1
q2
q3
TRAN
74LS163A
Implementation = INCN
DSTM4
HI
2
10
7
9
A
B
C
D
1
DSTM2
q[3..0]
CLR
DSTM5
INITN
Implementation = INITN
BLPC curs BLPC curs 2008-2009
22
BLPC curs BLPC curs 2008-2009
23
numărător binar modulo 256
q[7..0]
U2
U4
S1
TACT
Implementation = TACT
HI
2
10
7
9
A
B
C
D
QA
QB
QC
QD
RCO
CLK
ENT
ENP
LOAD
14
13
12
11
15
S1
HI
2
10
7
9
QA
QB
QC
QD
RCO
CLK
ENT
ENP
LOAD
14
13
12
11
15
q4
q5
q6
q7
RCO 2
74LS163A
1
74LS163A
DSTM2
RCO 1
A
B
C
D
1
DSTM1
3
4
5
6
3
4
5
6
q0
q1
q2
q3
CLR
LO
CLR
LO
INITN
Implementation = INITN
24
U1
S1
TACT
Implementation = TACT
DSTM2
S1
HI
2
10
7
9
QA
QB
QC
QD
RCO
CLK
ENT
ENP
LOAD
14
13
12
11
15
q0
q1
q2
q3
74LS163A
INITN
1
DSTM1
A
B
C
D
CLR
3
4
5
6
LO
q[3..0]
U2A
Implementation = INITN
1
L0 3
2
74LS00
25
:N
TACT
fN
tw
TACT
t
t'w(H)
fN
t
t'w
În general:
t'w=N*tw
u=t'w(H)/t'w*100%
26
Pentru cazul considerat u=1/3*100%=33,33%.
S1
Implementation = TACT
HI
2
10
7
9
QA
QB
QC
QD
RCO
CLK
ENT
ENP
LOAD
14
13
12
11
15
f2
f4
f8
f16
LO
LO
LO
LO
HI
3
4
5
6
2
10
7
9
A
B
C
D
QA
QB
QC
QD
RCO
CLK
ENT
ENP
LOAD
S1
LN
74LS04
74LS163A
1
DSTM2
1
74LS163A
14 f32
13
12
11
15
1
TACT
A
B
C
D
2
DSTM1
3
4
5
6
CLR
LO
LO
LO
LO
U2
CLR
U1
INITN
Implementation = INITN
27
U3A
INITN
HI
LO
LO
HI
3
4
5
6
2
10
7
9
A
B
C
D
QA
QB
QC
QD
RCO
CLK
ENT
ENP
LOAD
74LS163A
HI
14
13
12
11
15
U4A
7404
74LS163A
HI
f200
1
Implementation = TACT
2
10
7
9
HI
HI
2
TACT
14
13
12
11
15
U3A
LN
74LS08
3
S1
QA
QB
QC
QD
RCO
CLK
ENT
ENP
LOAD
1
DSTM2
A
B
C
D
2
LO
3
4
5
6
1
HI
HI
HI
U2
CLR
U1
Implementation = INITN
CLR
S1
1
DSTM1
28
Întrebări ?
29