сега ще разгледаме понятието статус регистър. знаете че регистър може да бъде всяка поредица от едини и нули на някоя интегрална схема, входно-изходна клетка-памет от коя да е комплексна електронна схема и други данни се наричат регистър. но какво представлява статус регистъра ше разгледаме в тази схема.

за пример ще вземем схемата с дешифратора 74LS238 разгледана в предните уроци. свързаните светодиоди към самата схема ще показват състоянието на входните и изходните състояния на шините за адреси и за данни.



по реда на номерата на светодиодите от D1 до D3 ще показват статуса на входящия регистър на дешифратора. светодиодите от D4-D11 ще показват състоянието на изходната шина на дешифратора. регистъра е със дължина 11 бита, като състоянието му може да проследите сами в картинките направени по време на работа на схемата. таблица на истинност може да се опитате сами да си направите като не забравяте че първите 3 бита ОТ ДЯСНО НА ЛЯВО!!! са входната шина, а следващите 8 са изходната шина. ще започна таблицата като до края се опитайте да я довършите сами на лист хартия

вариант номер    ст.бит                   мл.бит
брояч-импулс 1            00000001000
                        2            00000010001
                        3            00000100010
                        4            00001000011
            
ако за по удобно следене на регистъра ви е да го изписвате 00000001|000 също не е грешно, макар че в напредването на пресмятането разделителната черта няма да ви е неободима.
            
довършете до края таблицата , като проверите резултатите с временните снимки от симулацията на схемата който съм направил. всеки статус регистър в по сложните електронни схеми и процесорите може да бъде наименован със съкращение от главните букви на  името на регистъра който следи. нашият пример може да бъде разширавян по желание на проектанта със повече битове от състоянието на контролните пинове на броячите, дешифратора, входящо напрежение на захранването, състоянието на генератора на импулси и други входно изходни сигнализации. най удобно това става със светодиоди, като всеки светодиод във схемта се наименова със съкращение във таблицата на истинност на схемата. в следващите уроци ще покажем по сложна дву байтова схема на дешифратор в която е свързан и JK-тригер да работи като T-тригер/flip-flop/.

въпрос : защо статус регистъра няма състояние 00000000000 ? това е доста интересен въпрос, ако някой се запита евентуално защо това е така ще обясним предварително. в електрониката и процесорните системи има състояние на регистри които не винаги са абсолютно нулирани. това е така защото в предварителното установяване на работа на схемата тя се инициализира със дадени от произвдодителя данни. абсолютно нулирани регистри в процеосрите също са само някои. защото при написване на сорс кода за даден процесор във самият код се задава какво да бъде състоянието на контролните регистри при пускане на захранването за конкретния процес. защо в наща схема статус регистъра няма състояние 00000000000 може да разберете от таблицата на истинност която е дадена от произвдодителя на дешифратора. това е показано и на стартовата картинка от симулцията на схемата защото с брояча сме задали на дшифратора да покаже всички свои състояния като му задваме пълен интернвал от адреси на входната шина. от състояние 000 до 111 дешифратора показва на изходната шина кой е даденият изход спрямо данните на входа.


 

снимка 2 - в горната схема ще разгледаме началното състояние след пускане на захранването. забележете показанието на брояча на импулси който е във състояние 0. следете началното състояние на шефифратора на входната и изходната шина. прави впечатление че пи състояние 000 на входната шина , изходната е във състояние 00000001. така е направена интегралата че изходната шина да е във съсътояние +1 спрямо данните на входната шина. казахме по горе, че комбинациите между 3 бита са 8, като се има в предвид и нулевото състояние. за това изходите са 8 и във начално състояние свети изход 1 на дешифратора. производителите са дали и още една възможност на потребителите, това е че дешифратора има и 3 контролни входа за данни които могат абсолютно да нулират изходите на дешифратора ако това се налага по някаква схема организация. входовете Е1,Е2,Е3 в тази схема са свързани директн към захранването за да може дешифратора във всеки един момент да извежда на изходите информацията подавана от входа. в тази схема съм свързал брояча в режим броене до 8 , тъй като дешифратора е 3 битов, 8 изхода. дори брояча да не е свързан да брой до 8 схемата пак ще работи нормално защото използваните адресни изхода на брояча са само първите 3/Q0-Q2/. следващата особенност е че както в тази схем и за следващите ще използваме цифров генераторен вход вместо схемата 74LS00, защото цифравият генратор от програмата е програмиран много по стабилно като софтуерно решение в програмата. за разлика от цифровият генератор схемата 74LS00 ще се използва в реалната платка, когато се проектира и произведе схемата като реална електронна схема със всички електронни компоненти за правилна и стабилна работа през цялото време.

 

на тази снимка съм показал следващият резултат от поредния подаден импулс от цифровия генератор/часовник/digital clock/. на екрана на брояча на импулсите е числото 1 , на изхода на дешифратора е светнал изход Y1, но в поредността на изходите е вторият изход 2. светодиодите от D1 до D3 показват състоянието на входовете на дешифратора а светодиодите от D4 до D11 показват състоянието на изходите на дешифратора. в момента свети светодиод номер D5 койт показва че втори изход Y1 на дешифратора има състояние логическа 1/+5V/.



на тази снимка съм показал следващият резултат от поредния подаден импулс от цифровия генератор/часовник/digital clock/. на екрана на брояча на импулсите е числото 6 , на изхода на дешифратора е светнал изход Y6, но в поредността на изходите е вторият изход 6. светодиодите от D1 до D3 показват състоянието на входовете на дешифратора а светодиодите от D4 до D11 показват състоянието на изходите на дешифратора. в момента свети светодиод номер D10 койт показва че втори изход Y6 на дешифратора има състояние логическа 1/+5V/.



на тази снимка съм показал следващият резултат от поредния подаден импулс от цифровия генератор/часовник/digital clock/. на екрана на брояча на импулсите е числото 7 , на изхода на дешифратора е светнал изход Y7, но в поредността на изходите е вторият изход 2. светодиодите от D1 до D3 показват състоянието на входовете на дешифратора а светодиодите от D4 до D11 показват състоянието на изходите на дешифратора. в момента свети светодиод номер D11 койт показва че втори изход Y7 на дешифратора има състояние логическа 1/+5V/.
в този урок ще разгледаме една интеграла, която често пъти е използвана в различни електронни устройства. в различните си варианти дешифраторите могат да бъдат използвани за управление на сегментни светодиодни индикации, дешифриране на бинарен код към десетичен код, избирателно канално управление и други приложения.



в нашия урок ще разгледаме дешифратор с канално управление с 3 входни бита и 8 изходни бита. както бях обяснил в предния урок за битовете и байтовете, този дешифратор има 3 битова входна шина за адрес и 8 битова изходна шина за резултат.

в представените картинки ще има подробна информация за връзката между пиновете на чипа, битовете, байтовете и най важното НАПРЕЖЕНИЕТО от +5 волта, което е необходимо за светване на светодиодите на изхода на чипа.

чипът който ще вземем за пример е TTL-74HCT238. производство на TEXAS INSTRUMENTS-USA. в различните серии на TTL електрониката има различни приложения в бита и работата на едни и същи чипове, но с различни тепературни режими, разлики в произведените корпуси и други разлики. описание на таблицата на истинност на самата интеграла можете да намерите в нета. файла съдържа детайлна информация от производителя за всички функции на интегралата. начина на управление, видовете корпуси в които се произвежда, температурните граници в които може да работи без грешки. друга информация за времената на сигналите, времева диаграма и друга информация от производителя.

схемата която съм направил показва стандартно включване на дешифратора с брояч за подаване на входящите адреси. генератор на правоъгълни импулси подава на брояча правоъгълни импулси с честота 13-15 HZ/херца/ в секунда. симулацията не позволява по високи честоти, в следващите уроци ще покажа по голяма схема която да свежда честотата след генератора до 1-2HZ/херца/ в секунда.

показане и честотомер на изхода на генератора/74LS00/, след което следва брояча/74LS193/, и след него е дешифратора/74HCT238/. скоростта с която генератора подава правоъгълните импулси на двете интеграли след него е същата която се получава на всеки първи изходен пин /брояча-Q0//дешифратора-Y0/ на двата чипа след него. в този генератор е използван още един елемент И-НЕ за инвертиране на сигнал подаван към брояча. това е така, защото в практиката е забелязан проблем при работа на електрониката, когато входа на брояча/74LS193/пин-5-UP/броене нагоре/ е свързан директно към кондензатора С1. директното свързване на входа на брояча броене на горе директно към кондензатора С1 на генератора води до колебания и нестабилна работа на брояча/74LS193/, затова съм включил един допълнителен модул И-НЕ за стабилизиране на входящата честота в целия цифров блок. в интегралата 74LS00 има още един свободен И-НЕ модул , който ще използваме при изработване и изучаване на други по сложни схеми.

интегралата 74HCT238 представлява така наречен редови дешифратор. това означава че при подаване на бинарна комбинация от 0 и/или 1 на входа А/В/С на изхода ще бъде активиран в състояние 1 САМО съответният изход спрямо подадената комбинация на входа. ЗАБЕЛЕЖКА:ВСИКЧКИ ДРУГИ ИЗХОДИ СА В СЪСТОЯНИЕ 0/логическа нула/нула волта/. примерно : ако на входа сме подали комбинация А=0,В=0,С=0 това е десетична 0, на изхода на дешифратора-Y0=1 ще има логическа единица. това е направенно така защото комбинациите от 3 бита имат 8 различни варианта, както вече знаете. следователно при 000 на входа , на първи изход ще има 1/всички други изходи 2 до 8 са в състояние 0/ , а при 111 на входа, на 8 изход ще има 1, като всички други изходи са в състояние 0.

последно обяснение : ако на входа А/В/С подавате 0 и/или 1 на изхода ще светне в 1 съответния пин от двоичната комбинация от входа. всички други пинове ще бъдат 0.

малка таблица на истинност за тази интеграла във волтове на съответния изход спрямо комбинацията на  входа
------------------------------------------
А/В/С =    Y0  Y1  Y2  Y3  Y4  Y5  Y6  Y7
------------------------------------------
0 0 0 = 1 +5V  0V  0V  0V  0V  0V  0V  0V
0 0 1 = 2  0V +5V  0V  0V  0V  0V  0V  0V
0 1 0 = 3  0V  0V +5V  0V  0V  0V  0V  0V
0 1 1 = 4  0V  0V  0V +5V  0V  0V  0V  0V
1 0 0 = 5  0V  0V  0V  0V +5V  0V  0V  0V
1 0 1 = 6  0V  0V  0V  0V  0V +5V  0V  0V
1 1 0 = 7  0V  0V  0V  0V  0V  0V +5V  0V
1 1 1 = 8  0V  0V  0V  0V  0V  0V  0V +5V
------------------------------------------

таблица на истинност във логическа нула /0/ и/или логическа единица /1/ в зависимост от състоянието на входа са състоянието на изхода.
------------------------------------------
А/В/С =    Y0  Y1  Y2  Y3  Y4  Y5  Y6  Y7
------------------------------------------
0 0 0 = 1  1   0   0   0   0   0   0   0
0 0 1 = 2  0   1   0   0   0   0   0   0
0 1 0 = 3  0   0   1   0   0   0   0   0
0 1 1 = 4  0   0   0   1   0   0   0   0
1 0 0 = 5  0   0   0   0   1   0   0   0
1 0 1 = 6  0   0   0   0   0   1   0   0
1 1 0 = 7  0   0   0   0   0   0   1   0
1 1 1 = 8  0   0   0   0   0   0   0   1
-----------------------------------------

в документацията на чиповете може да срещнете и вариант на таблица на истинност с английксите букви H/high/ за логическа 1 и буква L/low/ за логическа 0. цифра или буква, няма значение, нула си е нула , единица си е единица. 0 и/или 1
------------------------------------------
А/В/С =    Y0  Y1  Y2  Y3  Y4  Y5  Y6  Y7
------------------------------------------
0 0 0 = 1  H   L   L   L   L   L   L   L
0 0 1 = 2  0   H   0   0   0   0   0   0
0 1 0 = 3  0   0   H   0   0   0   0   0
0 1 1 = 4  0   0   0   H   0   0   0   0
1 0 0 = 5  0   0   0   0   H   0   0   0
1 0 1 = 6  0   0   0   0   0   H   0   0
1 1 0 = 7  0   0   0   0   0   0   H   0
1 1 1 = 8  L   L   L   L   L   L   L   H
-----------------------------------------

в дадената времедиаграма по долу са всички сигнали които уастват в управлението на схемата.
на картинката може да видите според името на показалеца какъв е сигнала на диаграмата. показаните картники от симулацията може да се ориентирате спрямо записаният момент , каква комбинация от 0 и/или 1 в даден момент има на входа и на изхода на всички чипове.




на схемата е показано че изхода Q4 на  брояча/74LS193/ е оставен свободен. това е така защото  дешифратора е със 3 битова входна шина. ако използваме дешифратор със 4 битова входна шина тогава ще бъде включен и Q4 за адресиране на дешифратора. при дешифратори със 4 битова входна шина можем да управляваме до 16 изхода със същата последователност на изходите в таблицата на истинност както 74HCT238 само че разширена до 16 изхода. в по следващите уроци ще покажа такава интеграла. неизползвания изход също е даден на времедиаграмата, нищо че не се използва в дадената схема. в други схеми от този пин на брояча/Q4/ може да е необходим сигнал в даден момент за контрол на следващи електронни блокове, чипове, и цели отделни устройства.







неизползваният пин на брояча/74LS193/ в тази схема е най-правилно да бъде свързан към пина за нулиране на брояча /MR-номер14 на корпуса/ защото използваме 3 битов дешифратори се налага да бройм само до 8 с първите 3 изхода на брояча. не съм го свързал за да може да се покаже сигнала който се получава на изхода спрямо останалите сигнали на изхода на брояча и дешифратора.

тъй като знаете че симулацията на програмата показва пиновете с логическа 1 в червено квадратче, а пиновете в логическа 0 в синьо квадратче, лесно ще можете да се ориентирате в даден момент на кой пин има логическа 0 и/или логическа 1




логическа 0 = 0V = 0 - нула волта = синьо квадратче = L /low/ = чете се ЛОУ

логическа 1 = +5V = 5 - пет волта = червено квадратче = H /high/= чете се ХАЙГ


това трябва да го запомните много добре, за да можете да разчитате за напред сложните таблици на истинност на големите интегрални схеми, процесорите, времедиаграмите и друга документация свързана с електрониката и програмирането в информационните технологии.

РАЗГЛЕДАЙТЕ ВНИМАТЕЛНО КАРТИНКИТЕ И ОПРЕДЕЛЕТЕ СЪСТОЯНИЯТА НА ИЗХОДИТЕ И ВХОДОВЕТЕ НА ИНТЕГРАЛИТЕ В ДАДЕНИТЕ МОМЕНТИ. МОЖЕТЕ ДА ИЗПОЛЗВАТЕ КАЛКУЛАТОРА В РЕЖИМ ПРОГРАМИРАНЕ ЗА ДА ОПРЕДЕЛИТЕ ДЕСЕТИЧНИТЕ СТОЙНОСТИ НА ВХОДНИТЕ И ИЗХОДНИТЕ ШИНИ НА БРОЯЧА И ДЕШИФРАТОРА !!! :)




следват и други уроци :)