3.4.2.3 Қозғалу регистрлері.

Қозғалу регистрі қозғалу операциясын орындайды – әрбір тактілі импульстің құрамына сәйкес триггердің әрбір разрядының тактісінің «1» және  «0»  ретін  бұзбай қайта жазылуы жүзеге асырылады .

Қозғалмалы регистрлер келесілерге бөлінеді:

−      ақпаратты оңға жылжыту – төменгі разрядтарға қарай;

−         жан-жағына жоғары разрядтарға қарай;

−         реверсивті – солға немесе оңға қарай жылжыту.

Сұлбаларды RG символарының астына  стрелкалар қойылады.

Қозғалыс регистрлері  RS, JK, D, DV триггерлерінде құралады,  бір және екісатылы, бір және көпсатылы. Тізбекті және параллельді шығыс және паралелльді және тізбекті шығыс болуы мүмкін.

3.4.2.4 Бірсатылы триггерлердегі қозғалыс регистрлері.

Бірсатылы триггерлерде регистрлер екітактілі сұлбаларда құралады (3.57 суретті қара). Әрбір разряд екі триггерден құралады – негізгі және қосалқы.

3.57 сурет

 

Тиекті триггерлер тиекті  RG1 регистріне, қосалқысы – RG2 триггеріне жалғанады.

Ақпарат 2 тактіге қозғалады: RG1 тиекті регистрі  құрамы бойынша  С₂ сигналы RG2 қосалқысына қайта жазылады, ал С1 сигналы арқылы қайтадан  RG1 жазылады, бұл кезде ақпарат 1 разрядқа оңға жылжиды. m-разрядтарының жылжуы үшін осы импульстердің  m қажет,  С₂  және С₁  импульстері қажет. С₂  және  С₁  екі тізбетілікті С₂ және С₁ шиналарын инвертормен байланыстыру арқылы бір  С₂ –мен алмастыруға болады.  

3.2.3.1 Екісатылы триггерлердегі қозғалыс регистрлері.

Екісатылы триггер сұлбасын қозғалтуда регистр сызбасы қысқарады  (3.58 суретті қара).

3.58 сурет

Екісатылы триггерлерде бірінші саты С сигналдарымен басқарылады, ал  2-шісі  С инверсті сигналмен.  Бір триггерлердің шығысы екіншілердің кірісімен байланысады, қозғалыс әрбір синхроимпульспен жүзеге асырылады, сондықтан біртактілі қозғалысты регистр деп аталады.

Санды солға жылжыту регистрі  3.59-суретінде, реверсивті – 3.60-суретінде, шартты белгілеулер – 3.61-суретінде келтірілген.

 

 

 

 

3.59 сурет

3.60 сурет

 

3.61 сурет

            3.4.3 Есептеу құралдары.

Есептеу құралы бұл кіріс сигналдарының  санын  есептеуге осы санның екілік кодын сақтауға арналған тізбекті сұлба болып табылады.  Бағдарлама командаларының ретпен орындалуын, орындалған операциялардың цикл санын есептеуге, жиіліктерді бөлуге және т.б. қолданылады.

3.4.3.1 Жіктелуі:

а) санау жүйесінің тиекі бойынша:

   - екілік;

   - екілік-ондық;

   -  ≠ 2 емес және  ≠ 10 емес тиекде;

б) бағытына байланысты:

   - суммаланатын;

   - алынатын;

   - реверсивті;

в) разрядтарының санына байланысты:

  - бірразрядты;

  - көпразрядты;

г) беріліс тізбегінің ұйымдастырылуы бойынша:

  - тізбекті;

  - отпелі;

  - параллельді;

  - группалы:

д) қолданылатын тирггерлерінің түрі бойынша:

  - бірсатылы;

  - екісатылы;

  - көпконтактілі;

  - көпконтактілі;

е) жағдайының өзгеру реті бойынша.

  - табиғи (код 1-ге өзгергенде);

   - шоттың өздігінен өзгеруі кезінде  (кодтың мәні 1-ден артық мәнге өзгергенде);

  - қайта есептеу сұлбасы – шығу сұлбасы 1 белгілі бір санының кірісіне берілгеннен кейін ғана жүзеге асырылады.

е) қосылу тәсілі блйынша

  - асинхронды;

  - синхронды.

3.4.3.2 Негізгі параметрлері:

а) шот модулі, қайта есептеу коэффициенті – есептеу құрылғысын бастапқы қалпына келтіретін 1-кірісіне келгендер саны.

М=2ⁿ, мұндағы n – разрядтар саны; 

б) есептеу құралы сыйымдылығы S=2ⁿ-1;

в) разрядтар саны n=log₂M;

г) тезқозғалыс –  f_мах қосылуының максималды жиілігімен анықталады және уақытпен рұқсат етілетін- есептеу құралының үздіксіз жұмыс істеу кезіндегі екі кіріс сигналының арасындағы минималды уақытпен анықталады.

3.4.3.3 Тізбекті орынауыстыру есептеу құралдары.

а) Суммалайтын есептеу құралдары.

Екілік сандардың тізбектілігін қарастырайық – тура шот кестесі  (3.12 кестені қара). Көрініп тұрғандай,  көрші үлкен разряд өзінің қалпын кішісінен 1-ден 0 ауысқанда өзгертетіндігі көрінеді, яғни есептеу құралдары инверсті динамикалық басқарушы триггерлер тізбегінен немесе екіразрядты  MS-триггерлерінен құралатындығын көре аламыз.  Суммалайтын есептеу құралдарында ең алдымен «1» берілісінде R триггері кірісінде нөлдік  қалыптасады.

 

3.12 кесте

Кіру	Q3	Q2	Q1
0	0	0	0
1	0	0	1
2	0	1	0
3	0	1	1
4	1	0	0
5	1	0	1
6	1	1	0
7	1	1	1

 

3.62-суретінде  тізбекті орын ауыстырылатын суммаланатын есептеу құралы берілген, ол инверсты динамикалық басқарылатын триггерлер тізбегінен құралады.  Т - әрбір кіріс импульсінен жүзеге асырылатын триггерлер.  Бұл есептеу құралы сондай-ақ жиілікті бөлгіш болуы мүмкін.  Әрбір жоғары разрядты триггер төменгі разрядтағыға қарағанда екі есе баяу қосылады.  

3.62 сурет

3.63-суретінде көрсетілгендей ондық суммаланатын есептеу құралы келтірілген.  Есептеу құралы 10 қайта санау  коэффициентінен тұрады.  Ол   0-ден 9-дейін санайды. Оның кірісіне оныншы импульс түскен кезде оның барлық шығыстары нөлдік жағдайға қойылады. Сызбада  синхронды JK-триггерлер қолданылған. Бірінші триггер бірінші триггер өз жағдайын кіріс дабылының бір айырмасы келген сайын өзгертеді, себебі оның J және K  кірістері қисындық бірлікке ықтиярсыз қосылған. Екінші триггердің  J-кірісі төртінші триггердің инверсті шығысына қосылған, ал онда да сегізінші импульс келуіне дейін бірлік тұр. Бұл триггер бірінші триггер тура шығысынан келген кернеудің теріс айырмасынан косып өшіріліп отырады,  яғни 2,4,6,8 импульстарынан. Үшінші триггер 4 және 8 импульстарға қосылады.

Сегізінші триггерлердің келуімен бірінші үш триггерлердің тура шығыстарында қисындық нолдер, ал төртінші триггерлердің тура шығыстарында  – қисындық бірлік  тұратын жағдай орнайды. Тоғызыншы импульс  тек бірінші триггерді қайта қосады, және де бұл кезде оның шығысында басқа триггерлерге әсер ете алмайтын  болады. 

Тоғызыншы импульс бірінші триггерді нөлдік жағдайға келтіреді, және оның бірінші шығысында екінші және төртінші триггерлердің С-кірістене өтетін теріс айнымалы түзіледі. Екінші триггердің J-кірісіне төртіншінің инверсті шығысынан қисындық нөл барып түседі, сондықтан ол қандай жағдайда болмасын, оның тура шығысында қисындық нөл болады. «ЖӘНЕ» амалы арқылы төртінші триггердің J кірісіне нөл беріледі. Триггер бірлікті жағдайда болады, және басқарушы айнымалының С-кіріске өткенінен кейін триггер нөлге лақтырылады.

б) Алып тастаушы есептегіштер.

Кері есеп кестесінен (3.12 кестені қара),  кіші разрядтың «0» -ден «1»-ге өзгеруі кещінде үлкен разрядтың өз күйін өзгертетіні көруге болады.

Алып тастаушы есептегіштерде  (3.74 суретті қара) әр импульстің келуімен оның құрамы 1-ге азайып отырады. Есептегіш синхронды MS-T-триггерлер негізінде құрылған.

S кірісінде нөлдік дабыл беру арқылы барлық триггерлер алдын ала «1» беріліске қойылады.

3.63 сурет

                  

                 

 

 

 

                                                  3.64 сурет

 

в) Реверсивті есептеу құралы.

Реверсивті есептеу құралы  (3.65 суретті қара) тікелей және кері есептеу тізбегінен тұрады.  ЖӘНЕ-ЕМЕС сұлбасының көмегімен триггерлер арасындағы байланыстар қайтақосылулары жүзеге асады.

3.65 сурет

 

3.66 сурет

 

3.66–суретінде реверсивті есептеу құралының шартты белгіленуі келтірілген.

3.5 Сандық жадыда сақтау құрылғысы

Есте сақтау құралдары (ЕҚ) интеграциялық дәрежелері  орташа, үлкен және өте үлкен болып келетін микросызбалардың кең дамыған класын құрайды. Мәліметтерді жазу, сақтау және тасымалдау үшін қолданылады. Функционалды қолданысы бойынша есте сақтау құралдарын келесі категорияларға бөлуге болады:

а)       оперативті есте сақтау құралдары ОЕҚ, немесе RAM – random access memory  – ерікті таңдау жадысы) айнымалы ақпаратты сақтауға арналған: ағымдағы есептеулерді жүргізуге қажетті бағдарламалар мен сандарды. Мұндай ЕҚ бағдарламаны орындау барысында ескі ақпаратты жаңамен алмастыруға мүмкіндік береді. Ақпаратты сақтау әдістеріне байланысты ОЕҚ статикалық және динамикалық түрлерге бөледі;

б)   тұрақты есте сақтау құралдары  (ТЕҚ, немесе ROM ‑ read only memory – оқуға ғана арналған жады) — басқару сызбалары бар жадының пассивті эелементтерінің матрицасы, қорек көзінен өшірген кезде ақпарат жойылмайды. Тұрақты ЕҚ тұрақты ақпаратты сақтауға арналаған: программалар, микропрограммалар, константалар және т.б. мұндай ЕҚ тек көп рет оқылу редижимінде жұмыс жасайды. Тұрақты есте сақтау құралдарын олардың программалау әдістеріне байланысты келесі категорияларға бөлуге болады:

1) маскалық ТЕҚ, яғни дайындалу кезінде бағдарламаланатын. ТЕҚ аталған  түрі бір рет ғана бағдарламаланады және ақпараттың келесіне өзгеруіне жол бермейді;

2) бағдарламаланатын тұрақты есет сақтау құралдары (немесе қолданушымен бағдарламаланатын ‑ ППЗУ) — бір рет электрлік бағдарламалауға мүмкіндігі бар тұрақты есте сақтау құралдары; олар маскалық ТЕҚ микросұлбаны қолдану үрдісінде есте сақтау матрицасын берілген бағдарлама бойынша электрлік жолмен бір рет өзгертуге мүмкіндік беруімен ерекшеленеді;

3) қайта бағдарламаланатын тұрақты есте сақту құралдары (ҚПТЕҚ) — көп рет электрлік қайта бағдарлама жасау мүмкіндігі бар тұрақты есте сақтау құралдары. Қайта бағдарламаланатын ЕҚ өз құрамын бірнеше рет өзгерте алады.

Сұлбада жалпы шина РПЗУ шинасы болғандықтан нәтижесінде сұлбаның нүктелері потенциалдары жалпы шинаға қатысты теріс болады.  Бірақ ЭБЛ сұлбасында ТТЛ сұлбаларындағы сияқты оң логика қағидасы                                іске асырылған, оған байланысты үлкен шығыс кернеуіне қисындық бір сигналы, ал  аз кернеуге- қисындық нөл сигналы сәйкес келеді.

Токтық ажыратып қосқыштың тездік әсері транзисторлардың қанығуға кірмеуіне байланысты, сондай-ақ қисындық нөлмен қисындық бір мәндері арасындағы кернеудің түсуі аз болуына байланысты жоғары болады. Осы сұлбаның  резисторлар кедергілерінің аз мәнін таңдау арқылы іске асырылады, транзистролардың шығыс сиымдылығының қайтазарядталу уақыт тұрақтысын азайту мақсатында өте пайдалы болып табылады.

Қарастырылған сұлбаның  шығысында РПЗУ, ал ОЗУ– шығысында-операцясын орындайтынын көру қиын емес.

Сандық жадыда сақтау аспаптарының негізгі параметрлері 3.13-кестесінде келтірілген.

 

3.13 кесте

Параметрі	Белгіленуі	Анықтамасы
Ақпараттық Сыйымдылығы	N	ЕҚ жинақтауышындағы жады битінің саны
ЗУ сөздер саны	П	ЕҚ жинақтауышындағы сөздер мекенінің саны
Разрядтылығы	Т	ЕҚ жинақтауышындағы разрядтар саны
Шығысы бойынша бөліну коэффициенті	Кр	ЕҚ шығысына бір уақытта қосылған болатын бірліктік кернеулер саны (басқа ИМС кірістерінің)
Қолданылатын қуаттылығы	Рс	Белгіленген жұмыс режимінде  ЗУқолданылатын қуат
Сақтау кезіндегі сақтау режимі	Рсх	Таңдамау режимінде ақпаратты сақтау кезінде ЗУ қолданылатын қуат
Ақпаратты сақтау уақыты	T	Берілген режимде ЗУ ақпаратты сақтайтын уақыт интервалы
Тезқызметтік		Тез әрекеттесу сандық жағынан бірнеше уақыттық өлшемдермен сипатталады, олардың ішінен жалпылаушы параметр ретінде мекен-жай кодының түскен мезетінен ақпаратты жазу кезінде болатынИС барлық үрдістердің аяқталуына дейін саналатын жазба циклының (оқу)  уақытын бөліп айтуға болады.