Ядерная электроника - Цитович А.П.
Скачать (прямая ссылка):
Устройство
Тактирующие
импульсы
Рис. 3.52. Сдвигающий регистр на //(-триггерах
180
актирующие импульсы. Работа регистра в этом режиме полностью соответствует работе кольцевого счетчика; с приходом каждого тактирующего импульса информация сдвигается вправо на один разряд и на выходе Q последнего триггера после поступления К тактирующих импульсов (К — число разрядов) формируется последовательный код.
В данные регистра информация поступает параллельным кодом одновременно на все триггеры. Числа можно вводить и последовательным кодом через входы / и К первого триггера, продвигая их вдоль регистра тактирующими импульсами.
В устройствах обработки цифровой информации, в арифметических устройствах и других применяют реверсивные регистры, в которых числа по команде сдвигаются в ту и другую сторону. В этих схемах, так же как в реверсивных счетчиках, вводят дополнительные логические схемы. В арифметических устройствах анализаторов часто применяют многофункциональные схемы, работающие как регистры и как счетчики. Переход из одного режима в другой осуществляют также при помощи дополнительных логических схем, связывающих между собой триггеры.
3.8.3. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ КОДОВ
Коды, снимаемые со счетчиков, запоминающих устройств и других регистрирующих приборов, часто необходимо преобразовывать. В простейшем случае, например, преобразуют двоично-десятичные коды в одноразрядные десятичные, которыми управляются цифровые индикаторы. Более сложные задачи возникают при преобразовании многоразрядных кодов — двоичных в десятичные и наоборот. Необходимость в этом часто возникает при управлении цифропечатающими машинами или в случае передачи информации в ЭВМ.
Матричный дешифратор. Малоразрядные коды обычно преобразуются при помощи матричных дешифраторов. В ка честве примера на рис. 3.53 приведена схема двоично-десятичного матричного дешифратора для управления приводами индикаторов.
'Схема выполнена на интегральных элементах
ИЛИ — HE. Применены четырехвходовые схемы;
Выходы
г—‘idb db db dn
Ci
каж- Д
дый из входов подключен к «одному из информационных выходов Q или Q триггеров тетрады.
На выходе любого логического элемента уровень 1 возможен в том случае, ког-
1й
OQi
Рис. 3.53. Двоично-десятичный дешифратор
матричный
181
да на всех его входах уровни 0. Соединения в матрице выполнены так, что каждому состоянию тетрады соответствует уровень 1 только на одном из выходов; при этом на всех остальных выходах наблюдается уровень 0.
Матричные дешифраторы часто выполняют на диодах. Последние в матрице объединяют в многовходовые логические схемы И. Быстродействие таких схем дешифраторов меньше, чем в интегральном варианте, и они не защищены от реакции подключаемых устройств.
Преобразовывать многоразрядные коды при помощи матриц нельзя, так как возрастает сложность таких схем. Поэтому применяют другие методы, имеющие, однако, меньшее быстродействие.
Преобразователь со счетчиками. Простой способ преобразования двоичных кодов в десятичные состоит в том, что при помощи некоторого вспомогательного генератора импульсов производится считывание или дополнение накопленной в двоичном счетчике информации, при этом поступающее на двоичный счетчик число импульсов одновременно регистрируется десятичным счетчиком. Упрощенная схема преобразования двоичной записи в десятичную приведена на рис. 3.54. Импульсы от генератора подаются на оба счетчика через схему пропускания, управляемую триггером Тг.
После того как в двоичном счетчике информация накоплена, размыкается /Cl, замыкается /C2 и счетчик переводится в режим
— 1 (см. разд. 3.4.2). Пусковым импульсом изменяется состояние триггера Гг, и через схему пропускания на оба счетчика начинают поступать импульсы от генератора. Как только двоичный счетчик окажется в исходном состоянии, возникает импульс на выходе схемы совпадений, который изменит состояние триггера. Схема пропускания закрывается, и на оба счетчика перестают поступать импульсы. Нетрудно увидеть, что число «выбранных» из двоичного счетчика импульсов равно числу импульсов, зарегистрированных десятичным счетчиком.
Пусковой, импульс
Десятичный счетчик
Рис. 3.54. Устройство преобразования двоичной записи чисел в десятичную, выполненное па двоичном и десятичном счетчиках
182
Рассмотренная схема сравнительно проста, но выполняет пре-'И>|>;і і(жаіше чисел довольно медленно. Для уменьшения времени преобразования удобнее выбирать информацию из двоичного счетчика, вначале из нескольких последних разрядов, начиная, например, с девятого. Импульсы подают в десятичный счетчик так, чтобы они соответствовали 28 = 512 имп. по входу, а затем после «очищения» верхних разрядов их подают параллельно на оба счетчика. Таким включением удается значительно сократить время преобразования. Более высокое быстродействие имеют способы преобразования, основанные на применении сдвигающих регистров и сумматоров.
Преобразователь со сдвигающим регистром. Преобразователи кодов, основанные на применении сдвигающих регистров, имеют хорошее быстродействие, они сравнительно не сложны и выполняются на интегральных схемах. Их действие основано на том, что двоичные и десятичные числа можно записывать в регистр, состоящий из нескольких групп триггеров — декад, и преобразовывать их в процессе продвижения вдоль регистра. Структура преобразователя двоичного кода в десятичный приведена иа рис. 3.55. Он состоит из сдвигающего регистра, разделенного па три декады, и связанных с ними логических диодных схем, а также управляющей премязадающей схемы. Многоразрядный двоичный код последовательно, разряд за разрядом, вводится в регистр, начиная с низшей декады. Когда при очередном сдвиге число в декаде становится больше четырех (5, 6 или 7), к нему добавляется 3, и происходит сдвиг по модулю 10, как только содержание декады превысит 9. При этом вычитается 10 из декады и передается 1 в старшую декаду. В качестве примера преобразования двоичной записи в десятичную приведена табл. 3.13 для числа 217.
