Ядерная электроника - Цитович А.П.
Скачать (прямая ссылка):
Некоторые приборы работают в двоично-пятеричном коде, в частности декады, составленные из пятикаскадной кольцевой схемы и двоичной ячейки. Двоично-пятеричный код состоит из семи цифр 5—0—4—3—2—1—0. Помимо перечисленных наиболее распространенных кодов в практике встречаются специальные коды, например датчики угловых перемещений часто работают с кодом Грея, позволяющим исключить неопределенности в отсчете углов.
Отдельные цифры или разряды кодов могут быть представлены одновременно или последовательно. Если все цифры появляются одновременно на нескольких выходах устройства, то такое представление кода называется параллельным (рис. 3.50,а). Если цифры возникают па одном выходе в определенной последовательности (рис. 3.50,6), то представление кода называется последовательным. Иногда пользуются параллельно-последовательным представлением. Например, параллельно-последовательный код образуется лри одновременном последовательном опросе всех декад десятичного счетчика.
Для передачи кодов и их трансформации, например параллельного в последовательный и наоборот, применяют различные коммутирующие схемы и регистры. Передача параллельного кода и преобразование параллельного в последовательный код при помощи коммутирующих ключевых схем поясняются на рис. 3.50,6, г. При передаче параллельного кода ключи Ku К2, Kn замыкаются одновременно и на все п соединительных провода поступают
178
числах разрядов счетчика. Для образования последовательного кода ключй, /Сь /(2, Kn замыкаются последовательно через определенные интервалы времени. Уровни, определяющие числа в разрядах, поступают на схему ИЛИ, с выхода которой снимается после-довательный\код.
Разные способы представления и передачи кодов имеют свои преимущества и недостатки ДТак, передача параллельным кодом требует минимума времени, HO для ее (осуществления необходимо много линий связи. Этот способ используется в тех случаях, когда необходимо высокое быстродействие и линии связи имеют малую ^протяженность. На передачу последовательного кода требуется много времени^ но он передается по одной линии, поэтому его выгодно применять при передаче информации на большие расстояния. В качестве примера укажем, что в применяемой для автоматизации экспериментов модульной’ системе KAMAK (см. г^. 7) передача информации внутри блоков и стоек ведется параллельным кодом, а для связи установок, расположенных на большом, расстоянии, применяется передача последовательным кодом.
3.8.2. РЕГИСТРЫ
Регистры служат для запоминания и различных преобразований цифровой информации. Они представляют собой цепочки из запоминающих элементов, чаще всего триггеров, в которые поступают разряды чисел. В простейших регистрах памяти числа только за» поминаются, в более сложных, сдвигающих регистрах информацию можно при помощи тактирующих импульсов продвигать в ту или другую сторону. Это позволяет преобразовывать параллельные коды в последовательные, производить такие операции, как умножение, деление, поразрядное сложение и др.
Целые системы регистров являются основными узлами ЭВМ и микропроцессоров; они входят в устройства памяти, дисплеи и т. п. В ядерной аппаратуру, особенно выполняемой в системе КАМАК, регистры служат для промежуточного храпения цифровой информации, передачи ее в ЭВМ или на внешние устройства, а также для некоторых простых преобразований.
Простой регистр памяти состоит из /?5-триггеров (рис. 3.51). Запоминаемое число с выходов некоторого устройства, например счетчика, подается на логические схемы И; на нижние входы этих схем подается сигнал переноса. Te схемы И, на верхние входы которых были поданы логические единицы, выдадут сигнал 1 на входы S-триггеров, которые также примут состояние 1. Таким образом, снимаемое с устройства число 1, 0, 1... переписывается в регистр, где оно и хранится. Для считывания числа из регистра можно применить аналогичную логику на схемах И либо использовать перепады напряжения на выходах Q в момент сброса триггеров в исходное нулевое состояние.
Большими возможностями обладают сдвигающие регистры. На рис. 3.52 приведена схема сдвигающего регистра, выполненного на //(-триггерах. Эта схема имеет много общего с ранее рассмотренным кольцевым счетчиком (см. рис. 3.31). Поэтому не будем
179
Устройство
Рис. 3.51. Регистр памяти на ^5-триггерах
детально рассматривать процессы в схеме. (Часто кольцевые счетчики выполняются из регистров на интегральных схемах введением дополнительных связей.) Рассматриваемая схема сдвигающего регистра перед началом работы переводится в исходное состояние, для чего подается импульс сброса на входы R всех //(-триггеров, и они принимают состояние 0. Разряды заносимого в регистр числа подаются на верхние входы схем И. В момент поступления на нижние входы этих схем сигнала переноса на входы 5-триггеров поступают 1 и 0, и триггеры принимают состояния, соответствующие заносимому числу. В даном случае в регистр записывается число 1,0,1... параллельным кодом. Для преобразования этого числа в последовательный код на входы С триггеров подаются
