Синтез регистров хранения

Возьмем два четырехразрядных регистра хранения на /К-триггерах и соединим их между собой с помощью коныонкторов (рис. 5.5).

Входы F, и Y₂ являются дополнительными управляющими входами. На операционных схемах такое соединение регистров условно обозначают следующим образом (рис. 5.6).

Рассмотрим, как будут влиять сигналы F, и Y₂ на передачу информации с регистра Р_х на регистр Р>.

Рис. 5.5. Соединение регистров с помощью конъюнкторов.

Рис. 5.6. Соединение регистров на операционных схемах.

Пусть, например, У = У₂ = 0. Тогда Р₂ находится в режиме хранения своей информации, так как на выходах всех конъюнкторов имеются нули (на входахJ-K-0). Если F, = 1, У₂ = 0, то на входах К = 0 (нижние конъюнкторы), а состояние входов J рассмотрим по таблице, в которой состояние регистра определяется прямыми выходами триггеров:

Если на входе триггера J = 1, то на выходе Р> тоже будет единица. Таким образом, выполняется микрооперация дизъюнкции над содержимым регистров: К: Р₂: = v Р₂.

Возьмем другой случай: У, = О, У₂ = 1:

Видно, что выполняется другая микрооперация, а именно — конъюнкция: У₂: Р₂: = Р л Р₂. Понятно, что если У, = У₂ = 1, то Р: = = Р₂, т. е. выполняется микрооперация передачи. Мы выполнили анализ регистра, т. е. соединили регистры и ответили на вопрос, что будет при таком соединении.

На практике обычно ставится задача не анализа, а синтеза, т. е. того, как соединить регистры между собой, чтобы выполнялась требуемая микрооперация.

Синтез регистра сводится к синтезу одного разряда, так как все остальные разряды идентичны. Пусть, например, требуется синтезировать регистр на Г-триггерах для выполнения следующих микроопераций между входной информацией и содержимым регистра:

• 1) передача;
• 2) дизъюнкция (v);
• 3) конънкция (л).

Составим схему, показанную на рис. 5.7.

Рис. 5.7. Схема для синтеза одного разряда регистра:

КС — комбинационная схема Составим таблицу истинности работы нашего устройства, но сначала необходимо произвольно закодировать управляющие сигналы:

Составляем таблицу истинности для дальнейшего синтеза:

На основании словаря переходов 7-триггера заполняем колонку с сигналом Т — выходным сигналом комбинационной схемы:

Составим карту Карно (рис. 5.8) и минимизируем функцию для Т.

Рис. 5.8. Карта Карно для регистра.

Получаем минимальную форму:

по которой составляем комбинационную схему одного разряда регистра (рис. 5.9).

Рис. 5.9. Схема одного разряда регистра.

По такому алгоритму регистры хранения можно создавать для выполнения различных микроопераций на триггерах любого типа.