Цифровые схемы — применение сдвиговых регистров

В предыдущей главе мы обсудили четыре типа сдвиговых регистров. Исходя из требования, мы можем использовать один из этих сдвиговых регистров. Ниже приведены применения регистров сдвига.

• Регистр сдвига используется в качестве параллельного преобразователя в последовательный , который преобразует параллельные данные в последовательные. Он используется в секции передатчика после блока аналого-цифрового преобразователя (АЦП).

• Сдвиговый регистр используется как последовательный преобразователь , который преобразует последовательные данные в параллельные. Он используется в секции приемника перед блоком цифро-аналогового преобразователя (ЦАП).

• Сдвиговый регистр вместе с некоторыми дополнительными воротами генерирует последовательность нулей и единиц. Следовательно, он используется в качестве генератора последовательности .

• Сдвиговые регистры также используются в качестве счетчиков . Существует два типа счетчиков, основанных на типе выхода справа. D-триггер подключен к последовательному входу. Это счетчик Ринга и счетчик Джонсона Ринга.

Регистр сдвига используется в качестве параллельного преобразователя в последовательный , который преобразует параллельные данные в последовательные. Он используется в секции передатчика после блока аналого-цифрового преобразователя (АЦП).

Сдвиговый регистр используется как последовательный преобразователь , который преобразует последовательные данные в параллельные. Он используется в секции приемника перед блоком цифро-аналогового преобразователя (ЦАП).

Сдвиговый регистр вместе с некоторыми дополнительными воротами генерирует последовательность нулей и единиц. Следовательно, он используется в качестве генератора последовательности .

Сдвиговые регистры также используются в качестве счетчиков . Существует два типа счетчиков, основанных на типе выхода справа. D-триггер подключен к последовательному входу. Это счетчик Ринга и счетчик Джонсона Ринга.

В этой главе давайте поговорим об этих двух счетчиках один за другим.

Кольцо Счетчик

В предыдущей главе мы обсуждали работу сдвигового регистра Serial In — Parallel Out (SIPO) . Он принимает данные извне в последовательной форме и требует N тактовых импульсов, чтобы сдвинуть N битные данные.

Аналогично, счетчик бита ‘N’ выполняет аналогичную операцию. Но единственное отличие состоит в том, что вывод самого правого D-триггера задается как ввод самого левого D-триггера вместо применения данных извне. Следовательно, счетчик звонков генерирует последовательность состояний (последовательность нулей и единиц) и повторяется для каждых «N» тактов .

Блок-схема 3-битного счетчика звонков показана на следующем рисунке.

3-битный счетчик звонка содержит только 3-битный регистр сдвига SIPO. Выход самого правого D-триггера соединен с последовательным входом самого левого D-триггера.

Предположим, что начальный статус D-триггеров слева направо равен $Q_ {2} Q_ {1} Q_ {0} = 001$. Здесь $Q_ {2}$ & $Q_ {0}$ — это MSB и LSB соответственно. Мы можем понять работу счетчика звонков из следующей таблицы.

Начальное состояние D-триггеров в отсутствие тактового сигнала: $Q_ {2} Q_ {1} Q_ {0} = 001$. Это состояние повторяется для каждых трех положительных фронтов переходов тактового сигнала.

Поэтому для каждого положительного фронта тактового сигнала выполняются следующие операции .

• Последовательный ввод первого D-триггера получает предыдущий выход третьего триггера. Таким образом, текущий вывод первого D-триггера равен предыдущему выводу третьего триггера.

• Предыдущие выходы первого и второго D триггеров смещены вправо на один бит. Это означает, что текущие выходы второго и третьего D-триггеров равны предыдущим выходам первого и второго D-триггеров.

Последовательный ввод первого D-триггера получает предыдущий выход третьего триггера. Таким образом, текущий вывод первого D-триггера равен предыдущему выводу третьего триггера.

Предыдущие выходы первого и второго D триггеров смещены вправо на один бит. Это означает, что текущие выходы второго и третьего D-триггеров равны предыдущим выходам первого и второго D-триггеров.

Счетчик Джонсон Ринг

Работа счетчика Джонсона Ринга аналогична работе счетчика Ринга. Но единственное отличие состоит в том, что дополненный вывод самого правого D-триггера задается как ввод самого левого D-триггера вместо нормального вывода. Следовательно, «N» -битовый счетчик Джонсона Ринга генерирует последовательность состояний (последовательность нулей и единиц) и повторяется для каждых «2N» тактов .

Счетчик Johnson Ring также называется счетчиком Twisted Ring и переключателем хвостового кольца. Блок-схема 3-битного счетчика Джонсона Ринга показана на следующем рисунке.

3-битный счетчик Джонсона Ринга также содержит только 3-битный регистр сдвига SIPO. Дополненный выход крайнего правого D-триггера соединен с последовательным входом самого левого D-триггера.

Предположим, что изначально все D-триггеры очищены. Итак, $Q_ {2} Q_ {1} Q_ {0} = 000$. Здесь $Q_ {2}$ & $Q_ {0}$ — это MSB и LSB соответственно. Мы можем понять работу счетчика Джонсона Ринга из следующей таблицы.

Начальное состояние D-триггеров в отсутствие тактового сигнала: $Q_ {2} Q_ {1} Q_ {0} = 000$. Это состояние повторяется для каждых шести положительных фронтов тактового сигнала.

Поэтому для каждого положительного фронта тактового сигнала выполняются следующие операции .

Последовательный ввод первого D-триггера получает предыдущий дополняемый вывод третьего триггера. Таким образом, текущий вывод первого D-триггера равен предыдущему дополненному выводу третьего триггера.

Предыдущие выходы первого и второго D триггеров смещены вправо на один бит. Это означает, что текущие выходы второго и третьего D-триггеров равны предыдущим выходам первого и второго D-триггеров.