Eenvoudig 8-bit shift register
Een schuifregister is te beschouwen als een aaneenschakeling van flipflops waarbij de inhoud kan schuiven naar een bepaalde richting, afhankelijk van de implementatie. Daarnaast kan het schuifregister serieel of parallel ingeladen worden en serieel of parallel uitgelezen worden. De eerste chip die wij gaan analyseren is de 74HC164.
Het schuifregister wordt typisch gebruikt in de volgende toepassingen: serieel-naar-parallel/parallel-naar-serieel conversie, vertragingslijn, Linear Feedback Shift Register (LFSR), …
Opdracht 4.4a - Datasheets lezen (74HC164)
Bestudeer de datasheet en beantwoord onderstaande vragen:
ANS vraag 4a, 4b, 4c, 4d:
-
In welke richting schuift de inhoud volgens het functioneel diagram?
-
Hoe wordt de inhoud ingelezen?
-
Hoe wordt de inhoud uitgelezen?
-
Hoeveel bedraagt de bitbreedte van het schuifregister?
8-bit shift register met opslagregisters en tri-state output
Het schuifregister dat wij in dit labo zullen gebruiken (74HC595 IC) heeft naast een schuifregister nog twee andere functionaliteiten: opslagregisters en tri-state output.
Schuifregister
Het schuifregister bevindt zich uiterst links en bestaat uit 1 D-flipflop en 7 SR-flipflops. Enkel de uitgang van de laatste flipflop van het schuifregister is rechtstreeks verbonden met een uitgang van de IC (QH’ , pen 9).
Opslagregisters
De uitgangen van de flipflops in het schuifregister worden niet rechtstreeks naar buiten gebracht, maar zijn gekoppeld aan SR-flipflops. Deze flipflops vormen een opslagregister. Ze worden gebruikt om de uitgangen van de IC afzonderlijk van het schuifregister te kunnen bepalen. Merk op dat het IC zowel een kloksignaal vraagt voor de flipflops van het schuifregister als voor de flipflops van het opslagregister.
Tri-state output
Het OE-signaal kan de uitgangen van de IC in “high-impedance” modus zetten. Dit betekent dat de desbetreffende uitgangen van de IC “losgekoppeld” worden van het circuit en dus niet naar een logisch hoog of laag signaal getrokken worden.
Opdracht 4.4b - Datasheets lezen (74HC595)
Bestudeer de datasheet en noteer de volledige benaming en de functie van de in- en uitgangen van de schuifregister.
Quad 2-input multiplexer
De 74HC157 is een viervoudige 2-naar-1 data selector/multiplexer, zie figuur 1. Elke multiplexer (MUX blokje) is te beschouwen als een wisselschakelaar (met 2 ingangen in 1 uitgang), waarbij de stand van de schakelaar bepaald wordt door de selectielijn. Verder is er nog een Output enable ingang (EN); die gebruikt kan worden om alle uitgangen laag te maken.
Praktische toepassingen van een multiplexer zijn bv. de volgende: kanaal selectie, logische functie implementatie (waarheidstabel), …
Opdracht 4.4c - Datasheets lezen (74HC157)
Bestudeer de datasheet en beantwoord onderstaande vragen:
ANS vraag 5a, 5b, 5c, 5d:
-
Hoeveel selectielijnen heeft deze multiplexer?
-
Wat is de juiste beschrijving van de enable input (EN)? (ACTIEF HOOG / ACTIEF LAAG / SYNCHROON, STIJGENDE FLANK / SYNCHROON, DALENDE FLANK)
-
Hoeveel bedraagt de aanbevolen voedingsspanning?
-
Welke ingangen worden doorgegeven indien het selectie signaal (G1) hoog is?