Cap
REGISTRE LOGICE SECVENIALE
CUPRINS
Cap.I
ARGUMENT.................................................................2Cap.II
REGISTRE LOGICE...4II.1. Generalitati..4
II.2. Registrele paralel si serie....7II.2.1. Registrele
serie-paralel..7II.2.2. Registre de tip paralel....8
II.2.3. Registre de tip serie...10II.2.4. Registre cu inscriere
paralel si citire paralel.11II.2.5. Registre cu inscriere paralel
si citire serie.11II.3. Registre de deplasare...12II.3.1. Registre
cu inscriere serie si citire serie.13II.3.2. Registre cu inscriere
serie si citire
paralel....................................................................14II.3.3.
Montaj cu registru de deplasare...15II.4. Registre statice si
dinamice....16II.4.1. Registre statice..16II.4.2. Registre
dinamice....16Cap.III NORME DE PROTECTIE A
MUNCII18BIBLIOGRAFIE...20Cap.I ARGUMENT
Lucrarea este intitulata Registre logice secventiale si este
structurata pe doua capitole.
In primul capitol al lucrarii am prezentat Argumentul. Acest
capitol cuprinde structura proiectului pe scurt.
In al doilea capitol am definit registrele si le-am clasificat
dupa mai multe criterii, am prezentat registrele de deplasare, dar
si un montaj cu acest tip de registre, registrele statice si
registrele dinamice.
Circuitele basculante bistabile au proprietatea de a memora o
anumita stare logica. Uneori este nevoie de mai multe celule care
sa memoreze mai multe stari logice. Aceste stari logice (numite si
date) pot fi disponibile simultan (paralel) sau succesiv (serie).
Pentru a fi comandate mai usor, celulele basculante bistabile sunt
interconectate intre ele in mod logic, formand asa-zisele
registre.
Registrele sunt circuite electronice care primesc, stocheaza si
transfe-
ra informatii in cod binar, la dorinta utilizatorului, prin
simpla actionare a unei comenzi speciale.
Dupa modul de primire si inscriere a datelor, registrele se
impart in: registre serie; registre paralel; registre
serie-paralel.
Dupa modul de inscriere/extragere a informatiei, patru tipuri de
registre: registre cu inscriere serie si citire serie (registre de
deplasare-SHIFT REGISTER); registre cu inscriere serie si citire
paralel; registre cu inscriere paralel si citire serie; registre cu
inscriere paralel si citire paralel. Acestea, la randul lor, pot fi
sincrone sau asincrone, functie de organizarea blocului din care
fac parte (logic, aritmetic etc.) sau functie de tipul sistemului
de calcul.
Registrele serie-paralel imbina doua moduri de lucru. Din
aceasta categorie face parte si circuitul integrat CDB 495.
Registrul paralel se caracterizeaza prin aceea ca poseda atatea
intrari cate circuite basculante contine. Uneori sunt disponibile
toate iesirile tuturor bistabilelor daca datele se transmit mai
departe paralel. In caz contrar dispune de o iesire serie pentru
extragerea datelor.
Registrul serie prezinta o singura intrare de date. La aceasta
intrare se perinda in timp nivelele logice ce trebuiesc stocate sau
deplasate. In majoritatea cazurilor poseda o iesire serie, iar
uneori sunt accesibile si iesirile bistabilelor. Acest din urma
lucru este posibil numai in cazul unui numar mic de celule
(biti).
Un registru de deplasare este format dintr-un numar de CBB
conectate in serie. El poate inmagazina informatia si o poate
transfera de la un bistabil la altul.
Registru cu inscriere serie si citire paralel are rolul de a
transforma informatiile din mod serie, in mod paralel. Registru cu
inscriere paralel si citire paralel contine un numar de bistabili
egal cu numarul de pozitii binare (biti), ce urmeaza a fi
memorat.
Inscrierea paralela se efectueaza prin inscrierea simultana a
tuturor informatiilor prezente la portile de intrare a bistabililor
respectivi, pe durata unui singur impuls de tact sau comanda de
inscriere. Odata inscrierea efectuata, informatia continuta in
registru, poate ramane aici o perioada nedefinita de timp (cu
exceptia unei defectiuni).
Structura registrului cu inscriere paralel si citire serie este
asemanatoare cu cea a registrului S/P. Datele sunt introduse
simultan in registru prin circuitele SI (AND) si sunt extrase,
apoi, bit cu bit la iesirea serie, la comanda impulsurilor de
tact.
Cu registrul de deplasare CDB 495 E se poate realiza un montaj
simplu de lumina dinamica. Montajul poate fi folosit cu succes la
aranjamentele scenice, pentru pomul de iarna.
Tehnologia MOS permite realizarea unor registre cu un numar
foarte mare de celule de memorie (de ordinul zecilor). In
registrele statice elementele de baza sunt tot bistabilele. Acest
tip de bistabil contine un numar mare de tranzistoare MOS. Acest
dezavantaj se elimina in cazul registrelor dinamice.
In celula bistabila dinamica informatia este memorata sub forma
de sarcina electrica pe capacitatea de grila a tranzistoarelor MOS.
In cazul registrelor statice este necesar un semnal de tact bifazic
a carui frecventa poate lua orice valoare intre zero si frecventa
maxima de lucru permisa tehnologic (de obicei 1 Mhz). Contrar
registrului static, registrul dinamic poate functiona numai cu un
tact cu 4 faze, iar frecventa nu poate lua valori sub o limita
stabilita tehnologic.
In finalul lucrarii am prezentat Bibliografia ce contine
manualele din care am extras materialul pentru aceasta lucrare de
specialitate.
Cap.II REGISTRE LOGICEII.1. Generalitati
Circuitele basculante bistabile au proprietatea de a memora o
anumita stare logica. Uneori este nevoie de mai multe celule care
sa memoreze mai multe stari logice. Aceste stari logice (numite si
date) pot fi disponibile simultan (paralel) sau succesiv (serie).
Pentru a fi comandate mai usor, celulele basculante bistabile sunt
interconectate intre ele in mod logic, formand asa-zisele
registre.
Registrele sunt circuite electronice care primesc, stocheaza si
transfera informatii in cod binar, la dorinta utilizatorului, prin
simpla actionare a unei comenzi speciale.
Dupa modul de primire si inscriere a datelor, registrele se
impart in:
registre serie;
registre paralel;
registre serie-paralel;Dupa modul de mentinere a informatiei, un
registru poate fi static sau dinamic. Pentru a putea scrie o
informatie cu n biti intr-un registru, acesta trebuie sa cuprinda n
CBB, cate unul pentru fiecare bit. In acest caz, registrul are
capacitatea de n biti.
Daca informatia pe care o detine un registru nu poate fi
mentinuta decat daca se improspateaza cu o cadenta oarecare, fara
de care ar dispa-rea, registrul este considerat dinamic.
Daca informatia stocata in diversele celule nu dispare la
oprirea actiunii de comanda, registrul este considerat static
(informatia este conservata).
Registrul reprezinta, in cadrul unui calculator numeric, o
memorie tampon rapida de mica capacitate (in general un cuvant sau
un caracter). El se realizeaza fizic ca un ansamblu de celule
binare si este capabil sa memoreze informatia aplicata la intrare
sub forma serie (rang cu rang) sau paralel (toate rangurile
simultan). Operatia de inregistrare a informatiei intr-un registru
se numeste scriere, iar operatia de transfer a continutului unui
registru se numeste citire. Continutul unui registru la un moment
dat poate fi considerat ca un vector cu n componente. Componentele
vectorului pot lua numai valorile 0 si 1, iar dimensiunea
vectorului este egala cu numarul de elemente bistabile ale
registrului (capacitatea acestuia). Pentru a exemplifica operatia
de inscriere si citire a unui registru sa examinam figura 1, in
care se prezinta un registru tip paralel format din trei ranguri.
Cele trei celule binare sunt circuite bistabile de tip RS. Pentru a
putea realiza introducerea fidela a unei anumite succesiuni binare
intr-un registru, trebuie ca inainte de a se face inscierea, toate
bistabilele ce reprezinta ranguri binare ale cuvantului sa se afle
in aceeasi pozitie initiala. Aceasta operatiune se numeste
stergerea registrului si se realizeaza in general prin trecerea
bistabilelor in starea 0.
Fig.1 Schema de principiu a citirii si scrierii intr-un registru
paralel
In exemplul din figura 1 avem o functionare secventiala a
dispozitivului, conditionata de prezenta celor patru semnale, T1,
T2, T3 si T4, ce vin esalonate in timp in ordinea indicilor.
Prezenta semnalului T1, la momentul t1, are ca efect trecerea
celor trei celule in starea 0. Aceasta este etapa de stergere a
registrului. La momentul t2 se aplica semnalul T2, care, prin
portile SI de la intrare, autorizeaza inscrierea lui x1, x2 si x3
in cele trei celule binare. Deci, la t2 se realizeaza scrierea
registrului. Continutul registrului poate fi citit sub forma
directa sau inversa, dupa cum se aplica semnalele T3 sau T4.
Prin citire se intelege prelucrarea continutului unui registru.
Pentru a se evita pierderea informatiei este necesar ca stergerea
unui registru sa fie precedata totdeauna de citirea acestuia, tot
asa cum scrierea trebuie sa fie precedata de stergere. Cele trei
operatiuni descriu o ordine secventiala ciclica.
In figura 1 citirea se face cu ajutorul portilor comandate de
niveluri de tensiune (iesirea bistabilelor) si de semnalele de
sincronizare (T3 sau T4). Daca se folosesc pentru iesire circuite
de derivare RC cu diode, care sesizeaza numai variatiile de un
anumit sens ale potentialelor de iesire a bistabilelor, se poate
realiza citirea simultan cu stergerea. Aceasta deoarece in momentul
stergerii celulelor binare ce inregistrau cifra 1 basculeaza din 1
in 0, deci potentialul punctului de iesire al bistabilului are o
variatie (in sensul cresterii sau al scaderii), variatia ce este
preluata de catre circuitul RC, materializand cifra 1 care era
inscrisa in celula. Pentru celulele care se gaseau in starea 0,
impulsul de stergere le va lasa tot in 0, deci nu are loc basculare
si nici o variatie de potential la iesirea lor, iar circuitul RC nu
va sesiza nimic.
De asemenea, in cazul scrierii, unele celule vor trece din 0 in
1, dar aceste variatii nu sunt prelucrate de catre circuitul de
iesire, datorita efectului de blocare a diodei.
Dupa cum s-a mai amintit, scrierea sau citirea informatiei unui
regitru se poate face in serie (bit cu bit) sau paralel (toate
rangurile binare deodata). In functie de aceasta rezulta patru
tipuri de registre.
In figura 2, este reprezentat simbolic un registru de tip serie
cu capacitatea de n ranguri binare. Se observa ca registrul are o
singura intrare si o singura iesire, transmiterea semnalelor
corespunzatoare cifrelor binare facandu-se pe un singur canal.
Fig.2 Reprezentarea simbolica a Fig.3 Reprezentarea simbolica
a
registrului serie registrului paralel
Semnalele aplicate succesiv la intrare se propaga in cadrul
registrului de la o pozitie la alta, astfel ca semnalul
corespunzator bitului x1 va parcurge la scriere toate cele n
pozitii, iar cel corespunzator bitului xn numai o pozitie. La
citire, bitul xn va parcurge n pozitii, iar x1 numai o pozitie.
Memorarea informatiei in registrul de tip serie are un caracter
secvential. Scrierea bit dupa bit in registru se face intr-o
anumita cadenta. Intervalul de timp intre doua impulsuri succesive
se numeste tact, iar numarul de tacturi echivalent lungimii
registrului se numeste ciclu. In figura 3, se prezinta registrul de
tip paralel, avand n intrari si n iesiri, deci o constructie mai
complicata, dar un timp de citire sau scriere mult mai mic. In
cazul registrului paralel operatia de inregistrare sau citire se
realizeaza intr-un singur tact, fata de cele n tacturi necesare
registrului de tip serie. In figurile 4 si 5 se prezinta doua
variante de registre combinate, la care una din operatiuni se face
serie, iar cealalta paralel.
Fig.4 Reprezentarea simbolica a Fig.5 Reprezentarea simbolica
a
registrului serie registrului paralel-serie
In proiectarea logica a dispozitivelor numerice de calcul este
convenabila folosirea anumitor notatii si simboluri privind
registrele, continutul lor, transferul de informatie intre registre
sau intre elementele unui registru.
Registrele se noteaza cu litere mari ale alfabetului latin: X, Z
etc. Bistabilul i din registrul X va fi notat Xi. Continutul
registrului X se va reprezenta prin (X), iar continutul celulei Xi
prin (Xi). Transferul informatiei din registrul X in registrul Z
poate fi scris sub forma concisa (X) TY.
Deplasarea informatiei din celula Xi in celula Xi+1 a aceluiasi
registru este descrisa de:(Xi) ( Xi+1Se pot distinge, dupa modul de
inscriere/extragere a informatiei, patru tipuri de registre:
a) Registre cu inscriere serie si citire serie (registre de
deplasare-SHIFT REGISTER);
b) Registre cu inscriere serie si citire paralel;
c) Registre cu inscriere paralel si citire serie;
d) Registre cu inscriere paralel si citire paralel;
Acestea, la randul lor, pot fi sincrone sau asincrone, functie
de organizarea blocului din care fac parte (logic, aritmetic etc.)
sau functie de tipul sistemului de calcul.
II.2. Registrele paralel si serieII.2.1. Registrele
serie-paralelDin aceasta categorie face parte si circuitul integrat
CDB 495 ce va fi prezentat. S-a remarcat faptul ca datele (nivele
logice 1 sau 0) pot fi deplasate din bistabil in bistabil de la
stanga la dreapta.
Sunt cazuri cand este nevoie ca deplasarea sa se faca si de la
dreapta la stanga. Un asemenea caz poate fi cel in care s-a gresit
ordinea de introducere a datelor. In acest mod este necesara o
deplasare inapoi cu un pas (sau mai multi) a datelor si
introducerea nivelului logic corect. Un asemenea circuit este
continut de capsula CDB 495E (figura 6). Este un registru de
deplasare de 4 biti (notiunea de bit este atasata unei celule ce
poate memora un nivel logic 0 sau 1). Pe langa faptul ca poseda
ambele moduri de deplasare, poate fi incarcat si paralel.
Bineinteles ca are si posibilitatea introducerii in serie a
datelor. Sa remarcam faptul ca sunt accesibile toate iesirile Q ale
celor 4 circuite basculante bistabile de tip R-S-T.
Realizarea operatiei de deplasare-dreapta sau deplasare-stanga
depinde de starea logica in care se afla intrarea control in mod
(pin 6). Cand intrarea control-mod se afla in starea logica 0,
iesirea fiecarui bistabil este conectata la intrarea urmatorului.
Comanda de deplasare dreapta se da prin intrarea de tact 1.
Informatia se transfera pe frontul negativ al impulsului de
tact.
Fig.6 Registre serie-paralel CDB 495E
Deplasarea stanga este conditionata atat de starea intrarii
control de mod, cat si de conexiunile efectuate de utilizator.
Astfel, iesirea QD (pin 10) se leaga la intrarea C (pin 4), iesirea
QC (pin 11) la intrarea B (pin 3), iesirea QB (pin 12), la A (pin
2), iar QA (pin 13) la intrarea serie (pin 1). Aplicand un nivel
logic 1 la intrarea control-mod, datele vor fi deplasate spre
stanga pe frontul negativ al impulsului de tact de la intrarea Tact
2 (pin 8). In acest caz, intrarea se face in serie pe la intrarea D
(pin 5).
Acest registru poate fi utilizat ca registru de memorie cu acces
paralel, memorie tampon la afisaje. Ca divertisment se poate
utiliza in diverse circuite de lumina dinamica pentru pomul de
iarna, jocuri logice, reclame.
II.2.2. Registre de tip paralelRegistrul paralel se
caracterizeaza prin aceea ca poseda atatea intrari cate circuite
basculante contine. Uneori sunt disponibile toate iesirile Q ale
tuturor bistabilelor daca datele se transmit mai departe paralel.
In caz contrar dispune de o iesire serie pentru extragerea
datelor.
Fig.7 Modul de lucru al registrului paralelIn figura 7 se
explica modul de lucru al registrului paralel. Aceleasi date ca si
in exemplul precedent trebuiesc introduse intr-un registru tot cu 4
celule. Se observa ca la momentul t1 toate datele au fost
transferate, operatia durand de 4 ori mai putin decat cea din cazul
registrului serie. Se vor arata cateva metode de inscriere a
informatiei in registrul paralel (operatia se cunoaste si sub
denumirea de incarcare a registrului).
Pentru exemplificare se considera o portiune de registru formata
din celulele binare Xi-1, Xi si Xi+1. Aceasta simplificare nu
reduce cu nimic generalitatea functionarii, intrucat restul de
celule lucreaza absolut identic.
Fig.8 Registru de tip paralel cu inregistrare in doua impulsuri
de tact
In figura 8 se afla un registru paralel, la care operatiunile de
inscriere se realizeaza in doua tacturi. In primul tact, T1, toate
bistabilele sunt trecute in starea 0, iar in cel de-al doilea tact
semnalul T2 autorizeaza inscrierea cifrelor binare bi-1, bi si
bi+1, in celulele Xi-1, Xi, Xi+1.
Bitii bi-1, bi, bi+1, care urmeaza sa fie scrisi in registrul X,
provin de la un alt registru, de la un dispozitiv aritmetic, de la
un dispozitiv logic sau de la un dispozitiv de memorie. Pentru ca
inscrierea in registrul X sa decurga normal trebuie ca sursele ce
furnizeaza bitii bi, enumerate mai sus, sa fie de tip paralel.
Fig.9 Registru de tip paralel cu scriere in doua tacturi
Registrul paralel din figura 9 realizeaza scrierea tot in doua
tacturi, dar de data aceasta la aplicarea tactului T1 se inscrie 1
in toti bistabilii registrului. In cel de-al doilea tact actioneaza
semnalul T2, care, in conjunctie cu semnalele corespunzatoare
bitilor 0 din cuvant, trece bistabilele respective in starea 0.
Celelalte bistabile raman in starea 1, deci, in final, registrul va
contine cuvantul ce trebuie memorat.
Figurile 8 si 9 prezinta doua variante ale aceleiasi metode de
incarcare a unui registru paralel, metoda caracterizata prin aceea
ca foloseste doua tacturi: unul pentru aducerea tuturor celulelor
binare ale registrului in aceeasi pozitie (0 sau 1) si celalalt
pentru inscrierea propriu-zisa. Deci in primul tact se face
distrugerea continutului anterior al registrului sau stergerea, iar
in cel de-al doilea inregistrarea noului continut.
Fig.10 Registru de tip paralel cu scrierea intr-un singur tactIn
figura 10 se prezinta o metoda de scriere a unui registru paralel
intr-un singur tact. In acest caz nu este necesara aducerea tuturor
bistabilelor in aceeasi stare initiala, inregistrarea facandu-se
peste vechiul continut al registrului.
Prezenta sau absenta semnalului pe una din intrarile bi va
actiona asupra bistabilului Xi prin intrarile S sau R, trecandu-l
in 1 sau 0, indiferentde continutul anterior.
II.2.3. Registre de tip serieRegistrul serie prezinta o singura
intrare de date. La aceasta intrare se perinda in timp nivelele
logice ce trebuiesc stocate sau deplasate. In majoritatea cazurilor
poseda o iesire serie, iar uneori sunt accesibile si iesirile Q ale
bistabilelor. Acest din urma lucru este posibil numai in cazul unui
numar mic de celule (biti).
Pentru a intelege functionarea unui astfel de registru sa
urmarim schema din figura 11. S-a luat un exemplu in care registrul
are numai 4 biti si in care se doreste stocarea unui sir format din
1001. Sub influenta unui tact care se desfasoara in timp la
intervalele t1, , t4 are loc stocarea bit cu bit (nivel cu nivel).
Dupa impulsul de tact t4 aplicat pe o intrare comuna tuturor
bistabilelor se ajunge in ultima situatie cand datele sub forma
binara se afla introduse complet in registru.
Fig.11 Modul de lucru al registrului serieII.2.4. Registre cu
inscriere paralel si citire paralel
Un astfel de registru contine un numar de bistabili egal cu
numarul de pozitii binare (biti), ce urmeaza a fi memorat.
Inscrierea paralela se efectueaza prin inscrierea simultana a
tuturor informatiilor prezente la portile de intrare a bistabililor
respectivi, pe durata unui singur impuls de tact sau comanda de
inscriere.
Odata inscrierea efectuata, informatia continuta in registru,
poate ramane aici o perioada nedefinita de timp (cu exceptia unei
defectiuni).
Citirea se efectueaza tot pe durata unui singur impuls de tact
sau semnal de citire, care deschide portile SI (AND) conectate la
iesirile bistabililor. Schema de principiu a unui astfel de
registru este in figura 12.
Fig.12 Registru cu inscriere paralel si citire paralelII.2.5.
Registre cu inscriere paralel si citire serie
Structura acestui registru este asemanatoare cu cea a
registrului S/P.
Datele sunt introduse simultan in registru prin circuitele SI
(AND) si sunt extrase, apoi, bit cu bit la iesirea serie, la
comanda impulsurilor de tact.
Fig.13 Registre cu inscriere paralel si citire serie Tabel 1
Diagrama de stari ce reda functionarea unui astfel de registru,
pentru un cuvant de 4 biti, a, b, c, d, va fi cea din tabelul
1.
II.3. Registre de deplasareLa momentul t0 continutul registrului
este cel din figura 14. La momentul t1 are loc deplasarea
informatiei spre dreapta cu o pozitie, asa cum se arata in figura
15.
Fig.14Continutul unui registru de tip Fig.15Continutul unui
registru de tip
serie la momentul t1 serie la momentul t0Acest lucru se descrie
in general prin ecuatiile: X1(t+1) = 0, sau ceea ce se introduce
din afara; X2(t+1) = X1(t); X3(t+1) = X2(t); X4(t+1) = X3(t); X4(t)
se pierde.
Deplasarea informatiei celula cu celula trebuie sa se realizeze
intr-un sincronism perfect, adica in momentul in care (X1)(X2 sa
aiba loc si (X2)(X3. Daca (X1) a trecut in X2 inainte ca (X2) sa
fie trecut in X3, inseamna ca in X3 trece tot (X1) si, prin urmare,
s-a produs o alterare a informatiei.
Deoarece in practica este greu de realizat simultaneitatea
transferului intre celulele registrului, se recurge la solutia
deplasarii continutului in mai multe etape, cu folosirea unor
celule binare auxiliare.
In acest caz deplasarea cu o pozitie comporta patru faze, dupa
cum se vede in figura 16.
X1, X2, X3 si X4 sunt celulele principale ale registrului, iar
X1, X2 si X3 sunt celule auxiliare.
Fig.16 Deplasarea in patru faze a continutului registrului
serie
In faza 0 se prezinta continutul initial al registrelor X si X.
In faza 1 (X) ( X, iar in faza 4 se face stergerea celulelor
auxiliare, putandu-se lansa un nou subciclu de patru faze pentru
deplasarea cu inca o pozitie la dreapta. Pozitia X1 a registrului
poate ramane libera (0) sau poate sa memoreze o cifra binara
introdusa din exterior.
De asemenea, daca X4 a fost ultima pozitie din dreapta a
registrului, in urma deplasarii se pierde cifra binara care era
memorata initial in X4. Schema ce realizeaza functionarea descrisa
mai sus este prezentata in figura 17.
Fig.17 Schema deplasarii in patru faze a continutului
registrului serie
Schema din figura 17 poseda o siguranta in functionarea sporita,
dar prezinta dezavantajul unei durate mari de efectuare a operatiei
de deplasare (un subciclu comporta patru timpi).
II.3.1. Registre cu inscriere serie si citire serieUn registru
de deplasare este format dintr-un numar de CBB conectate in serie.
El poate inmagazina informatia si o poate transfera de la un
bistabil la altul.
Fig.18 Registru de deplasare cu bistabili de tip DFigura 18
reprezinta un registru de deplasare cu bistabili de tip D, acestia
gasindu-se, initial, in starea 0.
Fiecare impuls de tact va deplasa starea 1, ce apare la intrarea
primului bistabil, cu cate o celula spre dreapta, pana ce este
scoasa din registru.
Un registru de deplasare spre stanga, este reprezentat in figura
19. In acest caz, starea 1, care apare la intrarea D a CBB3, este
deplasata cu o celula spre stanga, la fiecare impuls de ceas.
Fig.19 Registru de deplasare spre stanga
II.3.2. Registre cu inscriere serie si citire paralel
Acest registru are rolul de a transforma informatiile din mod
serie, in mod paralel. Schema de principiu a unui astfel de
registru este prezentata in figura 20.
Fig.20 Registru cu inscriere si citire paralelFunctionarea
acestui registru pentru un cuvant de 4 biti a, b, c, d, in care
literele pot avea valorile 0 sau 1.
Tabel 2
Cuvantul este introdus in serie, bit cu bit, in registrul de
deplasare, la fiecare impuls de tact (care trebuie sa fie
sincronizat cu viteza de sosire a datelor). Cand registrul a fost
complet incarcat, se da comanda de CITIRE si, prin cela patru
circuite SI (AND), datele sunt livrate in paralel. Citirea in
paralel a unui registru nu este distructiva (nu se sterge
informatia continuta). Utilizarea registrului pentru o noua
informatie se face dupa punerea lui pe zero (stergere).
II.3.3. Montaj cu registru de deplasare
Cu registrul de deplasare CDB 495 E se poate realiza un montaj
simplu de lumina dinamica. Montajul poate fi folosit cu succes la
aranjamentele scenice, pentru pomul de iarna.
Schema electrica (figura 21) contine un generator de semnale
dreptunghiulare realizat cu o jumatate din capsula integrata CDB
413 E. Perioada de oscilatie este dictata de constanta R1C1.
Valorile acestor componente se pot modifica in limite destul de
largi pentru a obtine frecventa dorita (totusi R1 nu se va micsora
sub 200). Circuitul CDB 495 E este un registru de deplasare
conectat in schema din figura 21, astfel incat sa realizeze o
deplasare spre drepta a informatiei aflate la intrarea seriala.
Functionarea montajului se bazeaza pe recircularea unui 1 logic
(+5V) de catre registrul de deplasare CDB 495 E. Prin trecerea lui
1 logic pe la fiecare iesire a registrului de deplasare, fiecare
tiristor este adus pe rand in conductie, in acest fel comandandu-se
aprinderea secventiala a becurilor, dand impresia de miscare a
luminii.
Viteza de miscare a luminii se regleaza din potentiometrul de
100. Becurile vor fi de 26 V/0,3 A si se vor lega 9 becuri in serie
la anodul fiecarui tiristor. Tiristoarele sunt de tipul T1N4 (1
A/400 V). Sigurantele S sunt de 0,5 A. In cazul in care se doreste
sa se comande becuri de 220 V, tiristoarele vor fi inlocuite cu
altele corespunzatoare, in functie de numarul de becuri
comandate.
Fig.21 Lumina dinamica cu CDB 495EII.4. Registre statice si
dinamiceII.4.1. Registre staticeTehnologia MOS permite realizarea
unor registre cu un numar foarte mare de celule de memorie (de
ordinul zecilor). In registrele statice elementele de baza sunt tot
bistabilele. Schema tipica a unui astfel de bistabil este cea din
figura 22. Pentru transferul datelor dintr-un etaj in urmatorul
sunt necesare doua semnale de tact, 1 respectiv 2.
Presupunem ca se intra pe A cu un semnal de felul celui din
figura 23. In timpul perioadei t1 a semnalului de tact 2, portile
tranzistoarelor T3 si T4 sunt la potentialul masei. Fiind blocate,
informatia este stocata in capacitatile grilelor C1 si C2 care
raman incarcate. In timpul t2 tactul 1 ia o valoare negativa, care
are ca efect deschiderea tranzistorului T5 si transferarea
informatiei in B. Nivelul logic 1 (logica negativa) prezent in A se
regaseste in B, capacitorul C1 se incarca negativ, tranzistorul T1
devine conductor si potentialul din C trece in zero. In timpul t3,
1revine la zero, blocand T5 si izoleaza intrarea lui T1, C1
conserva sarcina sa, iar punctul C ramane la nivelul 0.
Fig.22 Bistabil Fig.23 Semnalul intr-un bistabil
Daca in timpul t4, 2 devine negativ, ceea ce ar deschide T3 si
T4, potentialul din C se aplica in D. Tranzistorul T2 se blocheaza,
iar bistabilul trece in starea T1 conduce si T2 blocat.
Dupa cum se observa, acest tip de bistabil contine un numar mare
de tranzistoare MOS. Acest dezavantaj se elimina in cazul
registrelor dinamice.
II.4.2. Registre dinamiceIn celula bistabila dinamica informatia
este memorata sub forma de sarcina electrica pe capacitatea de
grila a tranzistoarelor MOS. In cazul registrelor statice este
necesar un semnal de tact bifazic a carui fracventa poate lua orice
valoare intre zero si frecventa maxima de lucru permisa tehnologic
(de obicei 1 Mhz).
Contrar registrului static, registrul dinamic poate functiona
numai cu un tact cu 4 faze, iar frecventa nu poate lua valori sub o
limita stabilita tehnologic.
In figura 24 este prezentata schema de baza a bistabilului
dintr-un registru dinamic. Daca pe intrarea A apare un nivel logic
1 (negativ), tranzistorul T3 primeste pe grila sa o tensiune
negativa. La momentul t1 intrarile de tact 1 si 2 iau o valoare de
26V. T3 este blocat si C1 se incarca prin T1 care conduce. In
timpul t2 , 1 revine la 0, dar 2 ramane la 26V.
Fig.24 Bistabil-registru dinamic Fig.25 Semnal bistabil
Tranzistorul T1 este mentinut blocat in timp ce T2 si T3 sunt
conductoare si C1 poate sa se descarce. In timpul t3, 3 si 4 iau o
valoare negativa (-26V), T5 si T6 sunt blocate in timp ce t4
conduce si permite lui C2 sa se incarce negativ. In momentul t4
grila lui T6 (punctul B) este la zero (tranzistor blocat) si
permite pastrarea informatiei in capacitatea C2 Se observa ca la
finele ciclului de tact (t1+t2+t3+t4) nivelul negativ (1 logic)
aplicat in A se regaseste in C (figura 25). Pe urmatorul ciclu de
tact informatia este transferata in urmatorul bistabil.
La C.C.S.I.T.S. (Microelectronica) se fabrica circuitul ROM 03.
Este un registru de deplasare (dinamic) cu capacitatea de 64 biti
realizat in tehnologie MOS cu canal P si poarta de aluminiu.
Cap.III NORME DE PROTECTIE A MUNCIISe interzice folosirea
instalatiilor electrice provizorii, cu exceptia alimentarii cu
energie electrica la locurile de munca unde se executa reparatii.La
tablourile de distributie a energiei electrice se vor folosi numai
sigurante calibrate.Aparatele si echipamentul electric n stare
defecta se vor deconecta imediat de la reteaua electrica.Utilajul
electric, dupa terminarea lucrului, se scoate de sub
tensiune.Conectarea la reteaua electrica a diferitelor aparate
si/sau montaje electrice se va face numai dupa verificarea de catre
conducatorul lucrarii de laborator a montajului efectuat.Deoarece
aparatura electrica de masurare este sensibila la socuri mecanice
si/sau electrice, nu trebuie trntita pe masa si nu se va lucra la
valori mai mari dect cele nominale. Orice defect functional al
aparaturii trebuie semnalat personalului de conducere a lucrarii.
Aparatele de masura se aseaza pe masa astfel nct sa fie accesibile
manevrei sau astfel ca citirea sa se faca n conditii normale de
lucru.Dupa ce a fost hotart locul aparatelor, se trece la
executarea legaturilor electrice conform schemei de montaj cu
ajutorul cordoanelor de legatura.Montajul se executa fara a se
porni sursa de energie electrica.Dupa executarea montajului, se
verifica pozitia de ncepere a experimentarilor pentru aparatura de
masura si control (de exemplu: pozitia cursoarelor reostatelor si
autotransformatoarelor, pozitia comutatoarelor aparatelor cu scari
de masura multiple etc.).n momentul conectarii stecherelor n prize,
degetele nu trebuie sa atinga partile metalice ale
stecherelor.nainte de a ncepe executarea lucrarii, montajul va fi
controlat de cadrul didactic; nimeni nu are voie sa faca punerea
sub tensiune nainte de acest control. Este interzis a se umbla la
alte butoane ale aparatelor electronice, n afara celor cu care se
lucreaza si care vor fi indicate de cadrul didactic.n timpul
experimentarilor este interzisA plimbarea de la o masa la alta, de
a circula prin laborator sau a ntretine discutii n afara temei de
studiat.Persoanele care deservesc instalatiile electrice trebuie sa
ndeplineasca urmatoarele conditii:a)sa fie sanatoase din punct de
vedere psihic;b)sa posede cunostinte profesionale si de tehnica
securitatii muncii corespunzatoare;c)sa cunoasca procedeele de
scoatere de sub tensiune a persoanelor electrocutate si de acordare
a primului ajutor.n timpul desfasurarii experimentului nu se vor
atinge piesele conductoare aflate sub tensiune.Desfacerea
montajului experimental se va face numai dupa decuplarea
alimentarii tuturor aparatelor.Daca se observa un defect ce ar avea
drept consecinta distrugerea unui aparat sau a unui element din
schema, se scoate imediat montajul de sub tensiune.Este interzisa
abandonarea instalatiei aflate sub tensiune si lasarea ei
nesupravegheata.Pe mesele de lucru nu se vor pune alte obiecte si
se vor ndeparta conductoarele de prisos.Lucrarile care urmeaza a se
efectua trebuie studiate cu atentie pentru a se cunoaste punctele
din montaj cu tensiune ridicata, precum si modul de lucru corect cu
fiecare montaj realizat.Datorita nerespectarii acestor norme de
protectia muncii se pot produce doua feluri de
accidente:a)electrocutarea prin atingerea directa a partilor
conductoare aflate sub tensiune, sau prin atingeri indirecte, ca
urmare a defectarii izolatiei;b)defectarea sau distrugerea
aparatelor din lucrare.BIBLIOGRAFIE
C. Bulucea - (Circuite integrate liniare(, Editura Tehnica,
Bucuresti, 1976
K. F. Ibrahim - (Introducere in electronica(, Editura Teora,
Bucuresti, 2002
E. Nicolau - (Manualul inginerului electronist(, Editura
Tehnica, Bucuresti, 1975
Barry Wilkinson - (Electronica digitala Bazele proiectarii(,
Editura Teora, Bucuresti, 2002
11
