einfache Treiberstufen | ![]() |
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1. Treiberstufen mit Negaoren 2. Parallele oder serielle Dateneingabe 3. Dividierer oder Multiplizierern 4. Ringzähler - Johnson-Zähler 5. Fangregister 6. Bauelementeliste |
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Schieberegister werden in der Praxis als Parallel-Serien bzw./und/oder als Serien-Parallel-Wandler eingesetzt (das hat viel mit serieller oder paralleler Informationsübertragung zu tun | |
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prinzipielles Register mit JK-FF realisiert (das ist universeller!!!) |
1. Treberstufen mit Negatoren | ![]() |
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Logikplan eines umschaltbaren 4-Bit Serien-Parallel-Wandlers (Schieben nur rechts!)
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Register sind eine Aneinanderfolge von D-FF |
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der jeweilige Q-Ausgang wird auf den nächsten D-Eingang geschalten |
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der jeweilige C-Eingang übernimmt die Setzfunktion, wenn parallele Dateneingabe programmiert ist |
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Die zahlreichen anderen Funktionen des Hauptfensters sollen uns erst später genauer interessieren. |
4 Bit Serien-Parallel-Register
2. Paralleles oder serielles Register? | ![]() |
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werden die Ausgänge der einzelnen FF-Stufen separat herausgeführt, ist das Register in der Lage, beide Arbeitsstellungen einnehmen zu können (programmiert durch eine separate Umsteuerlogik) |
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oft bestehen separate Eingänge für die einzelnen Signale, welche eventuell durch eine eigene vorgeschaltenen Logik und/oder Multiplexer "aufbereitet" werden müssen |
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je größer die Anzahl der Register-Zellen (FF-Stufen, um so kleiner die Wahrscheinlichkeit, dass das Register parallel arbeiten kann (typische Zahlen für Ff-Stufen sind Vielfache von 4 bz. 8) |
3. Dividierer oder Multiplizierer | ![]() |
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vor dem Schieben nach rechts
213 | 212 | 211 | 210 | 29 | 28 | 27 | 26 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 | 20 |
4. Tetrade | 3. Tetrade | 2. Tetrade | 1. Tetrade | ||||||||||
1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
2 | 2 | C | B |
Bitmuster in Tetraden und Hexadezimaldarstellung - entspricht dezimal 8907
nach dem Schieben nach rechts
213 | 212 | 211 | 210 | 29 | 28 | 27 | 26 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 | 20 |
4. Tetrade | 3. Tetrade | 2. Tetrade | 1. Tetrade | ||||||||||
0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 6 | 5 |
Bitmuster in Tetraden und Hexadezimaldarstellung - eine Bitstelle nach rechts entspricht dezimal 4453
vor dem Schieben nach links
213 | 212 | 211 | 210 | 29 | 28 | 27 | 26 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 | 20 |
4. Tetrade | 3. Tetrade | 2. Tetrade | 1. Tetrade | ||||||||||
1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
2 | 2 | C | B |
Bitmuster in Tetraden und Hexadezimaldarstellung - entspricht dezimal 8907
vor dem Schieben nach links
213 | 212 | 211 | 210 | 29 | 28 | 27 | 26 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 | 20 |
4. Tetrade | 3. Tetrade | 2. Tetrade | 1. Tetrade | ||||||||||
(1) 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
4 | 4 | 9 | 6 |
Bitmuster in Tetraden und Hexadezimaldarstellung - entspricht dezimal 17558
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4. Ringzähler - Johnson-Zähler | ![]() |
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Versetzt man den ersten Trigger eines Schieberegisters in den Zustand 1, alle anderen
Trigger in den Zustand 0, und schiebt man diesen Einszustand zyklisch durch das Register, so erhält man einen Ringzähler (Bild oben). Mit jedem Taktimpuls läuft der Einszustand um eine Stufe weiter. Aus der Stellung derjenigen Stufe, die gerade den Einszustand aufweist, kann man auf die Anzahl der bisher eingetroffenen Taktimpulse schließen. Die Arbeitsweise eines Ringzählers kann auch zur Nachbildung eines rotierenden Schalters ausgenutzt werden. Beispiel: Schließt man an jedem Ausgang einer zum Ringzähler geschalteten Triggerkette einen Auslöseschalter für einen bestimmten Teilschritt eines Prozesses an, so kann man diese Prozessschritte zeitverzögert in der vorgegebenen Reihenfolge ablaufen lassen. Parallel-Serien-Wandler. Gibt man die Daten parallel in das Schieberegister ein und erfolgt die Ausgabe seriell, so kann man jedes Bit eines Wortes nacheinander am Ausgang empfangen. Damit ist die Umsetzung einer Parallelübertragung in eine serielle Übertragung gegeben. Serien-Parallel-Wandler. Gibt man dagegen die Daten seriell ein, so kann man alle Bit eines Datenworts zunächst der Reihe nach einschieben und sie danach auf einmal parallel weiterreichen. |
5. Fangregister und Treiberstufen | ![]() |
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Fangregister dienen der Signalerhaltung eines Bitmusters, dessen Quelle zeitlich nicht mehrverfügbar ist
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Fangregister sind häufig mit Treiberstufen gekoppelt |
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einfache Treiberstufen können auch so aufgebaut werden |
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reine Treiberstufen arbeiten häufig bidirektional |
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Zu den Grundbausteinen haben wir ein Praktikum gemacht |
6. Bauelementelisten Schiebe- und Fangregister |
Klasse | Bauelemente-Typ | Funktion |
74 - ; 74 LS; 47 HCT |
7491 | 8 Bit Parallelregister |
74 - ; 74 LS; 47 HCT | 7414 | 6-fach Schmitt-Trigger Negator |
4000-er Serie (CMOS) | 4009 | 6-fach Negator |
4000-er Serie (CMOS) | 4041 | 4-fach Negator/Treiber |
4000-er Serie (CMOS) | 4069 | 6-fach Negator |
4000-er Serie (CMOS) | 40106 | 6-fach Schmitt-Trigger Negator |
elektrische Bauelemente-Übersicht Schiebe- und Fangregister in verschiedenen Technologien