Sərbəst iş №1 Elektron qurğuların təsnifatı. Elektronikanın inkişaf mərhələləri, siqnallar və onların təsnifatı

Sərbəst iş №6
Regstrlər
Məlumatı qəbul edən, özündə saxlayan, ötürən və çevirən funksional qovşaqlara registrlər deyilir. Məlumatın yazılması üsuluna görə registrlər paralel, ardıcıl, paralel-ardıcıl olurlar.
Paralel registrlərdə ikilik ədəd paralel kodla, yəni bütün mərtəbələrə eyni zamanda yazılır. Belə registrlər məlumatı qəbul edib, özündə saxlayıb və ötürə bildiyindən onlara həm də yaddaş registri deyilir.
N mərtəbəli paralel registri N triggerə malik olur. Triggerlərin hər biri məlumat mənbələrinin sayı qədər girişlərə malik olur. Rəqəmli məlumat mənbəyi birdirsə, hər triggerin bir girişi olur. Məlumat kanalları iki-üç olarsa hər mərtəbənin triggerinin də iki-üç girişi olur. Bu və ya digər kanalın məlumatı registrə onu idarə edən dövrə ilə yazılır.
İ kilik rəqəmli registrə T₁ kiçik, T₄-böyük mərtəbənin triggeri, E₁-E₄ – məlumatın registrə yazıması, E₅-E₈ – onun oxumasını idarə edən elementləridir (şəkil 1) . Yazmaqdan əvvəl “sıfıra gətirrmə” girişinə siqnal verməklə bütün triggerlər “0” vəziyyyətinə gətirilir. Məlumatı registrə yazmaq üçün “Yazma” girişinə “VƏ” elementlərini açan impuls verilir. Əgər girişdə 11 ədədinə uyğun 1011 kodu varsa həmin ədəd registrə yazılır. Yazılmış məlumat registrdə hətta giriş məlumatı dəyişilində də saxlanılır.
Məlumatı oxumaq üçün “Oxuma” girişinə impuls verilir və registrə yazılan kod çıxış şininə ötürülür. Registrdə yazılmış ədəd bu halda pozulmur. Yeni məlumatı almaq üçün əməliyyat təkrar edilməlidir.
Paralel registri qurmaq üçün ən çox D-triggeri istifadə olunur, çünki onlar sxem üçün az element tələb edirlər.
D-triggerlərdə qurulmuş n mərtəbəli paralel sxemində məlumatı registrə iki kanalla (1-ci kanalın girişləri a₁,...a_n, 2-ci kanalın girişləri b₁...b_n) yazır (şəkil 2).
girişi ilə bütün mərtəbələr sıfra gətirilir, a kanalı ilə məlumatın yazılması , b kanalı ilə yazılış isə impulsları ilə həyata keçirilir.
A rdıcıl registrə (sürüşmə registrləri) ədədləri ardıcıl kodla yazılır. Registr ardıcıl qoşulmuş ikilik yaddaş yuvalarından ibarət olur və takt impulslarının təsiri altında yuvaların vəziyyəti sonrakı yuvalara ötürülür. Bir takt impulsları ardıcıllığı ilə idarə olunan registrlərə birtaktlı registrlər deyilir. İki və ya daha şox takt impulsları ardıcıllıqları ilə idarə olunan registrlərə iki və çoxtaktlı registrlər deyilir. Takt impulslarının ardıcıllıq tezliyi sabit olur. Çoxtaktlı registrlərdə impulslar ardıcıllığı bir-birinin ardınca qarşılıqlı faza sürüşməsi ilə gətirilir.
Burada - impuls ardıcıllıqlarının birinin ardıcıllıq periodu,
m - takt impulsları ardıcıllıqlarının sayıdır.
Dörd mərtəbəli bir taktlı registrin 1-ci yuvası kiçik mərtəbəyə, 4-cü yuvası isə böyük mərtəbəyə aiddir (şəkilı 3). Bu cür yerləşmədə ədədin registrə yazılması onun yuxarı mərtəbəsindən başlanır. Mərtəbələri əksinə yerləşdirəndə ədəd kiçik mərtəbədən başlayaraq yazılır.
Yuvaların triggerlərinin hamısına takt impulsları eyni vaxtda verilir. Takt impulslarının təsirindən triggerlər “1” vəziyyətindən “0” vəziyyətinə keçirlər və sonrakı triggerə “1” yazılır.
Diaqramda 11 ədədinə uyğun olan 1011 kodunun registrə yazılmasında əvvəlcə registrin mərtəbələrinin sayı qədər takt impulsları verməklə registr “sıfra gətirilir”. Yazılış zamanı ədədin kodu ilə eyni zamanda takt impulsları verilir. Takt impulslarının köməyilə məlumat kiçik mərtəbədən böyük mərtəbəyə ötürülür. Bunun nəticəsində 4-cü takt impulslardan sonra registrin yuvaları 4 mərtəbəli ədədin koduna uyğun vəziyyət alır.
Ardıcıl registrə yazılmış məlumat paralel və ardıcıl kodla oxuna bilər. Məlumatı paralel kodla registrdən götürmək üçün registrin mərtəbələrinin çıxışlarından istifadə edilir. Göründüyü kimi ardıcıl registr ardıcıl kodu paralel koda çevirir. Məlumatı ardıcıl kodda oxumaq üçün takt impulsları seriyası verilməlidir.
Ardıcıl registrə yazılan ədəd takt impulsları ilə bir və ya bir neçə mərtəbə sürüşdürülə bilər. Sürüşmə əməliyyatı ədədin 2^k-ya vurulmasına uyğun gəlir. Məsələn, 2 ədədinin 0010 kodunun bir mərtəbədə sürüşdürülməsi 0100 kodunun (4 ədədini ) və s. verir.
Birtaktlı registri qurarkən bir məsələyə diqqət yetirilməlidir. Takt impulsları bütün mərtəbələrin triggerini “0” vəziyyətinə keçirmək üçün eyni vaxtda təsir edirlər. Ona görə hər mərtəbənin triggerindən vahidin oxunması və onun sonrakı triggerə yazılması əməliyyatları heç olmasa takt inpulsunun davamiyyət müddəti qədər bir- birindən ayrılmalıdırlar. Əks halda vahid sonrakı mərtəbəyə yazılmayacaqdır.
Bu məsələ yuvalar arasında gicikmə elementi qoşmaqla həll edilə bilər. Bu element takt impulsunun təsir müddəti ərzində vahidin sonrakı yuvaya yazılması impulsunu gicikdirəcəkdir. Gecikdirmə elementləri induktivlik və tutumlardan tərtib edildiyindən onların inteqral sxem şəklində hazırlanması çətinlik törədir. Ona görə vahidin bir yuvadan oxunub digərinə yazılması proseslərinin vaxta görə ayrılması daxili gecikməli , və triggerlərin köməyilə həyata keçirilir. Bu halda əməliyyatların zamana görə ayrılması avtomatik baş verir, çünki triggerlərin yeni vəziyyətləri takt impulslarının təsiri kəsiləndən sonra əmələ gəlir.
B irtaktlı registrlər həm də ikitaktlı rejimdə işləyirlər. Belə registrin hər yuvası iki - əsas və əlavə triggerlərdən ibarət olur. Sxem bir takt impulsları ardıcıllığı ilə idarə olunur. Bir yuvadan oxuma və digərinə yazma əməliyyatlarının zamana görə ayrılması oxu əməliyyatının takt impulsu gələndə, yazma əməliyyatının isə takt impulsu kəsiləndə yerinə yetirilməsi hesabına əldə edilir.
D-triggerlərdə qurulmuş iki mərtəbəli registrin sxemi və vahidin yuxarı mərtəbəyə sürüşdürülməsi diaqramına görə “sıfra gətirmə” girişi inversdir (şəkil 4). Bütün triggerlərin bu girişləri taktlaşdırıcı girişlə birləşdirilmiş və takt impulsları şini (T) ilə əsas triggerdə bilavasitə, əlavə triggerdə isə “DEYİL”elementi vasitəsilə əlaqələndirilmişdir.
İlk anda bütün triggerlər “0” vəziyyətində olurlar. Girişdə siqnal olanda 1-ci takt impulsu açıq U₂ elementindən 1-ci mərtəbənin əsas triggerinə “1” yazılır. =1 siqnalı bu mərtəbənin əlavə triggerinin məlumat girişinə verilir, lakin onun invertorunun çıxışında =0 olduğundan U₂ elementi bağlı olur və əlavə trigger “0” vəziyyətində qalır ( .
1-ci takt impulsu kəsiləndə 1-ci mərtəbənin əlavə triggerinin U₂ elementinin hər iki girişində “1” yaranır və =1 vəziyyətinə keçir. Beləliklə, 1-ci takt impulsundan 1-ci mərtəbənin hər iki triggerinə “1” yazılır. Əsas triggerdə “1” vəziyyəti U₁-nin girişlərindəki ( =1; T=0), əlavə triggerdə “1” vəziyyəti isə U₂-nin girişlərindəki ( =1; =1) siqnallarla saxlanılır.
Ə gər registrin girişindəki siqnal “0”-dırsa 2-ci takt impulsunun gəlməsi 1-ci əsas triggerin U₁, U₂ elementlərini bağlayaraq onu “0” vəziyyətinə keçirir. Bu zaman 2-ci yuvanın əsas triggeri U₂ elementinin girişləri ( =1; ) ilə =1 vəziyyətinə keçirilir. 2-ci takt impulsunun təsir etdiyi mərhələdə 1-ci yuvanın əlavə triggeri U₁ elementinin hər iki girişi ilə =1 vəziyyətində, 2-ci yuvanın əlavə triggeri isə U₁-in triggeləri ilə =0 vəziyyətində saxlanılır.
2-ci takt impulsu kəsiləndən sonra 1-ci yuvanın əlavə triggerinin U₁, U₂ elementləri bağlanılaraq bu triggeri =0 vəziyyətinə keçirir. 2-ci yuvanın əlavə triggeri U₂ elementinin hər iki girişlərindəki “1” siqnalı ilə =1 vəziyyətinə keçirir.