Podstawy Sterowania Logicznego,

Rejestry

Podstawy sterowania

logicznego

Rejestry

Rejestry

Definicja

Rejestrem nazywany układ służący do

przechowywania informacji

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

2/23

Rejestry

Podział

Równoległe

Szeregowe

Szeregowo – równoległe

Równoległo – szeregowe

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

3/23

Elektrotechnika I st., rok 3, moduł C

1

Podstawy Sterowania Logicznego,

Rejestry

Rejestry równoległe (PIPO)

PIPO - Parallel In – Parallel Out

Pozwalają na równoległe wprowadzanie i

wyprowadzanie informacji jednocześnie do i ze wszystkich pozycji rejestru

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

4/23

Rejestry szeregowe (SISO)

SISO - Serial In – Serial Out

Pozwalają na szeregowe wprowadzanie i

wyprowadzanie informacji tzn. kolejno po bicie

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

5/23

Rejestry szeregowo – równoległe (SIPO)

SIPO - Serial In – Parallel Out

Pozwalają na szeregowe wprowadzanie i

równoległe wyprowadzanie informacji

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

6/23

Elektrotechnika I st., rok 3, moduł C

2

Podstawy Sterowania Logicznego,

Rejestry

Rejestry równoległo – szeregowe (PISO)

PISO - Parallel In – Serial Out

Pozwalają na równoległe wprowadzanie i

szeregowe wyprowadzanie informacji

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

7/23

Elementy pamięci stosowane w rejestrach W rejestrach równoległych (PIPO) stosuje się:

asynchroniczne przerzutniki RS lub

przerzutniki synchroniczne D i JK, w których wykorzystuje się asynchroniczne wejścia ustawiające i zerujące ( Set i Reset) Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

8/23

Elementy pamięci stosowane w rejestrach W rejestrach SISO, SIPO i PISO stosuje się przerzutniki synchroniczne D i JK, w których:

zegar przerzutników wykorzystuje się do przesuwania danych,

do wpisu równoległego danych wykorzystuje się asynchroniczne wejścia ustawiające i zerujące ( Set i Reset) Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

9/23

Elektrotechnika I st., rok 3, moduł C

3

Podstawy Sterowania Logicznego,

Rejestry

Układy równoległego wpisywania danych

Układ bez zerowania – tablica prawdy

D

/WR

Q

/S

/R

x

1

Q

1

1

0

0

0

1

0

1

0

1

0

1

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

10/23

Układy równoległego wpisywania danych

Układ bez zerowania – schemat

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

11/23

Układy równoległego wpisywania danych

Układ z zerowaniem – tablica prawdy

D

/WR

/RST

Q

/S

/R

x

1

1

Q

1

1

0

0

1

0

1

0

1

0

1

1

0

1

x

x

0

0

1

0

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

12/23

Elektrotechnika I st., rok 3, moduł C

4

Podstawy Sterowania Logicznego,

Rejestry

Układy równoległego wpisywania danych

Układ z zerowaniem – schemat

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

13/23

Rejestr przesuwny

Schemat

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

14/23

Układy bazujące na rejestrze przesuwnym Definicja

Układy bazujące na rejestrze przesuwnym to układy, w których na wejście pierwszego stopnia rejestru podaje się sygnał wypracowywany w układzie kombinacyjnym, którego wejściami są:

1. stany poszczególnych stopni rejestru, 2. wejścia zewnętrzne

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

15/23

Elektrotechnika I st., rok 3, moduł C

5

Podstawy Sterowania Logicznego,

Rejestry

Układy bazujące na rejestrze przesuwnym Schemat

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

16/23

Rejestry liniowe

Definicja

Rejestry liniowe to układy oparte na rejestrze przesuwnym, w których na pierwszy stopień podaje się sygnał będący sumą modulo 2 stanów

odpowiednich stopni rejestru

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

17/23

Rejestry liniowe

Schemat

Y = D = a ⋅ Q ⊕ a ⋅ Q ⊕ ... ⊕ an− ⋅

− Q

,

n−

ai ∈

−

0

0

0

1

1

1

1

{ ,0 }

1

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

18/23

Elektrotechnika I st., rok 3, moduł C

6

Podstawy Sterowania Logicznego,

Rejestry

Rejestry liniowe

Generatory sekwencji maksymalnych

Jeżeli w funkcji wzbudzeń

Y = D = a ⋅ Q ⊕ a ⋅ Q ⊕ ... ⊕ an− ⋅

− Q

,

n−

ai ∈

−

0

0

0

1

1

1

1

{0, }

1

współczynniki a dobierze si

i

ę odpowiednio,

to można otrzymać układ, w którym sekwencja liczb powtarza się co 2n–1 taktów zegara.

Układ taki jest generatorem sekwencji maksymalnych.

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

19/23

Rejestry liniowe

Generatory sekwencji maksymalnych

Generator sekwencji maksymalnych generuje ciągi liczb o następujących cechach:

• każdy cykl obejmuje 2n–1 stanów,

• każdy stan (oprócz stanu zabronionego (00…0)) pojawia się w cyklu tylko jeden raz,

• liczba jedynek w cyklu wynosi 2n–1,

• liczba zer w cyklu wynosi 2n–1–1,

• ciągi zer i jedynek na wyjściach rejestrów mają charakter ciągu pseudolosowego.

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

20/23

Rejestry liniowe

Generatory sekwencji maksymalnych

Długość

Liczba

Funkcja

rejestru

sekwencji

wzbudzeń

2

3

0

Q ⊕ 1

Q

3

7

0

Q ⊕ Q2

4

15

0

Q ⊕ Q3

Q ⊕

2

Q3

5

31

1

Q ⊕ 4

Q

2

Q ⊕ 4

Q

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

21/23

Elektrotechnika I st., rok 3, moduł C

7

Podstawy Sterowania Logicznego,

Rejestry

Rejestry liniowe

Generatory sekwencji maksymalnych

Długość

Liczba

Funkcja

rejestru

sekwencji

wzbudzeń

6

63

0

Q ⊕ 5

Q

4

Q ⊕ 5

Q

7

127

Q ⊕

2

6

Q

Q ⊕

3

6

Q

5

Q ⊕ 6

Q

8

255

⊕

⊕

1

Q

⊕

2

Q

3

Q

7

Q

Q ⊕

⊕

⊕

0

5

Q

6

Q

7

Q

Q ⊕

⊕

⊕

3

Q4

5

Q

7

Q

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

22/23

Rejestry liniowe

Generatory sekwencji maksymalnych

Długość

Liczba

Funkcja wzbudzeń

rejestru

sekwencji

12

4095

Q ⊕

⊕

⊕

0

Q3

5

Q

1

Q 1

⊕

⊕

0

Q

⊕

1

Q

9

Q

1

Q 1

⊕

⊕

5

Q

⊕

7

Q

1

Q 0

1

Q 1

16

65535

Q ⊕

⊕

⊕

0

Q2

1

Q 1

1

Q 5

20

1048575

Q ⊕

2

1

Q 9

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

23/23

Elektrotechnika I st., rok 3, moduł C

8