V A CLR Borrow Carry Load CD
B Q QA Down Up QC QD GND7
DẠNG SÓNG CỦA BỘ GHI DỊCH MỤC ĐÍCH
MỤC ĐÍCH
Hoàn thành bài thực hành này, bạn có thể hiểu được mối quan hệ giữa việc dịch bit của bộ ghi dịch và dạng sóng của nó. Bạn kiểm tra lại kết quả bằng cách quan sát các dạng sóng trên máy hiện sóng.
THẢO LUẬN
Bộ ghi dịch được thiết kế để dịch bit thông tin đồng bộ với xung clock. Các lối ra của bộ ghi dịch được cập nhật tại sườn dương của xung clock.
Đối với bộ ghi dịch LS 194, lối vào dữ liệu cần ít nhất 1 xung clock. Chân CLEAR là lối vào xóa, nó thực hiện việc loại bỏ xung clock nên không cần xung clock.
Hình 6-7. Các dạng sóng của dữ liệu được nạp song song
Hình 6-7 minh họa giản đồ thời gian khi thực hiện nạp dữ liệu vào theo phương pháp song song. Sự thay đổi mức logic của lối ra đồng bộ tại sườn dương của xung nhịp.
Xem xét và so sánh lối vào D và lối ra QD. QD sẽ không thay đổi theo D cho đến khi gặp sườn dương tiếp theo của xung clock. Thực tế, tất cả các lối vào và các lối ra đều phụ thuộc vào xung clock.
Hình 6-8 xem xét một cách chi tiết về ảnh hưởng của xung clock trên 1 cặp dạng sóng.
Các lối vào song song
Các lối ra Clock D C B A QD QC QB QA
Hình 6-8. Mối quan hệ giữa D và QD.
Trên hình 6-8, dạng sóng lối ra không thay đổi ngay tại thời điểm dạng sóng lối vào D thay đổi. Thay vào đó dạng sóng lối ra chỉ được thay đổi tại sườn dương của xung clock. Không phải tất cả sự thay đổi của dạng sóng lối vào D đều được đưa đến lối ra QD.
Hình 6-9 là một kiểu dạng sóng điển hình để minh họa cách nạp dữ liệu nối tiếp vào luồng dữ liệu. Các lối vào sẽ được dịch phải tại thời điểm xuất hiện xung SR.
Trên hình, dạng sóng của QA là dạng sóng được mong đợi sau khi xuất hiện sườn dương xung nhịp. Dạng sóng QA6 là dạng sóng tổng hợp.
Trên hình 6-9, lối ra QA ở mức cao khi lối vào SR ở mức cao và ở mức thấp khi lối vào SR ở mức thấp. Nếu ở lối vào SR có hai xung lần lượt ở mức cao thì lối ra QA cũng ở mức cao trong hai chu kỳ xung clock tiếp theo. Nếu ở lối vào SR có hai xung lần lượt ở mức thấp thì lối ra QA cũng ở mức thấp trong hai chu kỳ xung clock tiếp theo.
Dạng sóng tổng hợp QA6 trên hình 6-9 là dữ liệu trên lối ra QA sau 6 chu kỳ xung nhịp.
Khi lối ra QA là lối vào của tầng kế tiếp của bộ ghi dịch (tầng B), thì tại sườn dương của xung clock nó sẽ đưa tín hiệu ra lối QB. Thanh ghi ở tầng C và D cũng hoạt động tương tự như thanh A và B.
Bộ ghi dịch trái cũng hoạt động tương tự như vậy. Ngoại trừ tín hiệu và SL sẽ điều khiển tầng QD của bộ ghi dịch và tầng QD là bit có trọng số nhỏ nhất của luồng dữ liệu vào.
Thay đổi Lối ra không thay đổi Lối ra không thay đổi
Hình 6-9.
Hình 6-10 minh họa dạng sóng của 4 lối ra của bộ ghi dịch phải dữ liệu.
Trên hình 6-10, bit dữ liệu được dịch từ QA đến QD. Trên hình 6-11, bit dữ liệu được dịch từ QD đến QA.
CÁC BƯỚC THỰC HÀNH
1. Bật công tắc nguồn của chân đế.
2. Nối mạch như hình 6-12. Đảm bảo đã kích hoạt tất cả các cầu nối hai chân cần thiết.
Chú ý: Khối mạch bộ ghi dịch 4 bit hoạt động ở chếđộ nạp dữ liệu liệu theo phương pháp song song.
Hình 6-12.
3. Đặt công tắc lật C của khối mạch INPUT SIGNALS ở vị trí UP.
Nối với máy hiện sóng
7. Đặt hệ số time/div của máy hiện sóng bằng 10 μs/cm.
Chú ý: Tất cả các LED của khối mạch SYNCHRONOUS COUNTER phải ở trạng thái sáng. LED C của khối mạch bộ ghi dịch 4 bit cũng phải sáng. Kiểm tra lại các dây nối nếu trạng thái của LED không như trên.
8. Quan sát một cách cẩn thận mối quan hệ giữa dạng sóng của lối ra C với dạng sóng xung clock. Chú ý các sườn xung của dạng sóng C.
Chú ý: Quan sát hình 6-13 để thực hiện bước 8 và 9.
9. Tháo kênh 2 của máy hiện sóng ra khỏi điểm kiểm tra C trên khối mạch bộ ghi dịch 4 bit. Tìm hiểu mối quan hệ giữa dạng sóng này với dạng sóng xung clock. Chú ý các điểm chuyển trạng thái trên dạng sóng của QC.
Hình 6-13.
10. Lối ra QC có phản ánh dữ liệu vào chân C hay không, nếu có thì tại vị trí nào?
11. Lặp lại các bước 8 và 9 khi bạn di chuyển dây nối sang lối ra khác của khối mạch SYNCHRONOUS COUNTER (QA, QB, QD). Bạn phải thay đổi hệ số time/div của máy hiện sóng để đạt được dạng sóng mong muốn.
Chú ý: Quan sát hình 6-14 để xem mối quan hệ giữa dạng sóng trên lối vào QA với xung Clock (từ khối mạch SYNCHRONOUS COUNTER ).
Để ý đến các điểm này
12. Mối quan hệ giữa sườn dương của xung clock, của lối vào C và lối ra QC có áp dụng cho tất các lối vào tín hiệu khác hay không?
13. Dựa trên kết quả quan sát, xét trong một chu kỳ xung clock, khi lối vào C ở mức cố định, có dạng sóng ra nào thay đổi hay không?
KẾT LUẬN
1. Các lối ra của bộ ghi dịch được thay đổi tại sườn dương của xung nhịp.
2. Dữ liệu trên cổng lối vào SR/SL được đưa vào tầng LSB của bộ ghi dịch sau khi xuất hiện sườn dương của xung Clock.
3. Dữ liệu xen kẽ có thể được tạo thành luồng dữ liệu của bộ ghi dịch.
4. Ngoại trừ hướng dịch, các luồng dữ liệu khi tiến hành dịch trái hay dịch phải đều giống nhau.
CÂU HỎI ÔN TẬP
1. Nếu xung clock chạy tự do làm dịch dữ liệu qua bộ ghi dịch thì các lối vào nạp song song: a. Cung cấp dữ liệu cho bộ ghi dịch.
b. Không được kích hoạt nhưng có thể được lựa chọn cùng với các lối vào S0 và S1. c. được kích hoạt.
d. được kích hoạt nhưng có thể không được lựa chọn cùng với các lối vào S0 và S1. 2. Một bit dữ liệu (ở mức cao):
a. sẽ dịch qua bộ ghi dịch cho đến khi nó rời khỏi bộ ghi dịch. b. sẽ dịch qua bộ ghi dịch và làm cho tất cả các lối ra ở mức cao.
c. được dịch ra khỏi bộ ghi dịch nhưng có thể quay trở lại lối vào và lặp lại quá trình xử lý. d. Xóa trạng thái ra của bộ ghi dịch sau xung clock vào đầu tiên.
3. Bộ ghi dịch của bạn được reset. Sau 4 sườn dương của xung clock tất cả 4 lối ra đều ở mức cao. Kết luận của bạn về các lối vào dữ liệu là:
a. được đặt ở mức thấp.
b. Lần lượt thay đổi giữa hai trạng thái cao và thấp. c. Lần lượt thay đổi giữa hai trạng thái thấp và cao. d. được đặt ở mức cao.
4. Dựa vào thông tin đã cho trên bảng 5-15, hướng đi đúng của bit dữ liệu (từ QD đến QA) của bộ ghi dịch sau xung thứ 3 của xung clock là hướng nào?
a. 1111. b. 1010.
Hình 6-15.
5. Bộ đếm của bạn được nạp dữ liệu vào theo phương pháp song song có giá trị là 1010 (lần lượt từ QA đến QD). Quá trình dịch phải được thực hiện sau quá trình dịch trái, nhóm dữ liệu ra nào xuất hiện trên lối ra từ QA đến QD?
a. 0101 và 0101. b. 0101 và 1010. c. 0100 và 0010.