Behoort bij open leertaak OT 8.4.2 © friesland college 2000 Serieel naar parallel omzetting.

behoort bij open leertaak OT 8.4.2

© friesland college 2000

Serieel naar parallel omzetting

Serieel naar parallel omzetting

Serieel naar parallel omzettingSerieel naar parallel omzetting

Menu:

Wat is serieel en parallel?

Het schuifregister als omzetter

Voer de onderstaande onderdelen beide uit


In de computer komen we verschillende vormen van datatransport tegen: parallel en serieel.


Parallelle communicatie vindt bijvoorbeeld plaats tussen de computer en de printer


Bij parallelle communicatie wordt elk bit van een karakter over een apart draadje getransporteerd.De printerpoort in de PC noemen we b.v. LPT1:

10011011


Een printerkabel bevat 8 datadraadjes.

10011011


Seriële communicatie vindt b.v. plaats tussen de computer en een extern modem. Maar ook de USB, het toetsenbord en netwerkkaarten werken serieel. We kennen de standaard seriële poorten als COM1: en COM2:


Bij de seriële poort worden de bitjes na elkaar verzonden via één draadje heen en één draadje terug.


De bitjes worden in een bepaald tempo na elkaar verzonden.

tijd

1

0

10011011 wordt serieel verzonden

start



tijd

1

0




tijd

1

0


nog eens

Let op: de LSB wordt eerst verzonden

LSB

LSB


De processor en het geheugen werken (bijna altijd) parallel. In de processor bevinden zich registers die 8, 16, 32 of 64 bits breed zijn. Een register is een groep flipflops.


De uitwisseling in een computer van data tussen processor en geheugen vindt ook parallel plaats


Dit is het laatste scherm van dit onderdeel.

Het schuifregister alsserieel-parallel omzetter


Een schuifregister met JK flipflops ziet er zo uit.We nemen hier voor de overzichtelijkheid een 6 bits schuifregister. Meestal bevat een register voor dit doel 8 bits of meer.

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

seriële ingang

klok ingang

parallelle uitgangen

Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0



We kijken eerst nog even naar de werking van een JK flipflop. Links staat de waarheidstabel. Kijk naar het schema. K is altijd gelijk aan /J. Hierdoor gebruiken we alleen de 2 omrande regels

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

seriële ingang

klok ingang


Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0

J K Qn+1

0 0 Qn

0 1 0

1 0 1

1 1 /Qn



Als J=0 en K=1 wordt de flipflop gereset op het moment van de opgaande flank van de klokpuls !Klik een aantal malen op de button en bekijk wat er gebeurt.

J

K

klok ingang

J K Qn+1

0 0 Qn

0 1 0

1 0 1

1 1 /Qn

0

1

klok

Q?

?



De klokingang is 0We weten niet of Q 0 is of 1

J

K

klok ingang

J K Qn+1

0 0 Qn

0 1 0

1 0 1

1 1 /Qn

0

1

klok

Q?

?



De klokpuls aansluiting gaat van 0 naar 1. We noemen dit de opgaande flank.

J

K

klok ingang

J K Qn+1

0 0 Qn

0 1 0

1 0 1

1 1 /Qn

0

1

klok

Q?

?



Alleen op dit moment kan de uitgang Q van waarde veranderen. Omdat J=0 en K=1 wordt de flipflop nu gereset

J

K

klok ingang

J K Qn+1

0 0 Qn

0 1 0

1 0 1

1 1 /Qn

0

1

Op dit moment wordt Q=0

klok

Q?

0



De klokpuls wordt weer 0 maar dit heeft geen invloed. Q blijft gereset.

J

K

klok ingang

J K Qn+1

0 0 Qn

0 1 0

1 0 1

1 1 /Qn

0

1


klok

Q?

0



Als J=1 en K=0 zal op de opgaande flank van de klokpuls de uitgang Q=1 worden. De flipflop wordt dan geset.

J

K

klok ingang

J K Qn+1

0 0 Qn

0 1 0

1 0 1

1 1 /Qn

1

0


klok

Q?



Er zijn ook flipflops die op de neergaande flank werken. In dat geval bevat het schemasymbool een rondje (invertor) aan de klokingang

J

K

klok ingang

J K Qn+1

0 0 Qn

0 1 0

1 0 1

1 1 /Qn

1

0


klok

Q?



Terug naar het schuifregister. Stel dat alle flipflops zijn gereset. Alle Q uitgangen zijn 0 (blauw) en alle /Q uitgangen zijn dan 1 (rood)

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

seriële ingang

klok ingang


Q5=0 Q4=0 Q3=0 Q2=0 Q1=0 Q0=0



We sluiten nu op de seriële ingang het bovenstaande signaal aan.Het LSB wordt eerst verzonden, dus het signaal heeft de waarde 010110Schrijf die waarde even op.

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

seriële ingang

klok ingang


Q5=0 Q4=0 Q3=0 Q2=0 Q1=0 Q0=0

0 1 1 0 1 0



Op de klokingang sluiten we een kloksignaal aan met opgaande flanken die precies midden in een informatiebit vallen.We gaan nu stap voor stap de werking bekijken.

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

seriële ingang

klok ingang


Q5=0 Q4=0 Q3=0 Q2=0 Q1=0 Q0=0

0 1 1 0 1 0tijd

serieel in

klok



De seriële ingang is 0. Er is geen klokpuls.

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

seriële ingang

klok ingang


Q5=0 Q4=0 Q3=0 Q2=0 Q1=0 Q0=0

0serieel in

klok



Er is een klokpuls geweest. Op de opgaande flank is flipflop Q5 gereset. Deze was al gereset, dus er verandert niets.

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

seriële ingang

klok ingang


Q5=0 Q4=0 Q3=0 Q2=0 Q1=0 Q0=0

0serieel in

klok



De seriële ingang wordt 1. Van de linker flipflop wordt J = 1 en K = 0. Er is nog geen klokpuls en er verandert nog niets.

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

seriële ingang

klok ingang


Q5=0 Q4=0 Q3=0 Q2=0 Q1=0 Q0=0

0 1serieel in

klok



De tweede klokpuls komt voorbij. Op de opgaande flank wordt flipflop Q5 geset (J=1 en K=0 als de klokingang 1 wordt).

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

seriële ingang

klok ingang


Q5=1 Q4=0 Q3=0 Q2=0 Q1=0 Q0=0

0 1serieel in

klok



De seriële ingang blijft 1. Kijk goed naar de toestand voordat klokpuls 3 komt. Welke flipflops zullen nu geset gaan worden?

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

seriële ingang

klok ingang


Q5=1 Q4=0 Q3=0 Q2=0 Q1=0 Q0=0

0 1 1serieel in

klok



Op de opgaande flank van klokpuls 3 worden Q5 en Q4 geset.

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

seriële ingang

klok ingang


Q5=1 Q4=1 Q3=0 Q2=0 Q1=0 Q0=0

0 1 1serieel in

klok



De seriële ingang wordt 0. De uitgangen veranderen niet.

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

seriële ingang

klok ingang


Q5=1 Q4=1 Q3=0 Q2=0 Q1=0 Q0=0

0 1 1 0serieel in

klok



Na de vierde klokpuls schuif de informatie in het schuifregister weer één plaats naar rechts.

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

seriële ingang

klok ingang


Q5=0 Q4=1 Q3=1 Q2=0 Q1=0 Q0=0

0 1 1 0serieel in

klok



De seriële ingang wordt nu 1.

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

seriële ingang

klok ingang


Q5=0 Q4=1 Q3=1 Q2=0 Q1=0 Q0=0

0 1 1 0 1serieel in

klok



Pas als er weer een (opgaande flank van de) klokpuls is geweest schuift alles door naar rechts.

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

seriële ingang

klok ingang


Q5=1 Q4=0 Q3=1 Q2=1 Q1=0 Q0=0

0 1 1 0 1serieel in

klok



De seriële ingang wordt weer 0.

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

seriële ingang

klok ingang


Q5=1 Q4=0 Q3=1 Q2=1 Q1=0 Q0=0

0 1 1 0 1 0serieel in

klok



Op het moment van de laatste klokpuls schuift alles nog een keer naar rechts.

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

seriële ingang

klok ingang


Q5=0 Q4=1 Q3=0 Q2=1 Q1=1 Q0=0


klok



Op de parallele uitgangen staat nu de binaire waarde 010110. Dit is gelijk aan de informatie in het seriële signaal. Denk eraan bij seriële signalen wordt de LSB eerst verzonden.

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

seriële ingang

klok ingang


Q5=0 Q4=1 Q3=0 Q2=1 Q1=1 Q0=0


klok



Je kunt nu de uitleg herhalen of de simulatie van het schuiven versneld uitvoeren.

uitleg herhalen door met versneldesimulatie



J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

seriële ingang

klok ingang


Q5=0 Q4=0 Q3=0 Q2=0 Q1=0 Q0=0

0serieel in

klok



J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

seriële ingang

klok ingang


Q5=0 Q4=0 Q3=0 Q2=0 Q1=0 Q0=0

0 1serieel in

klok



J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

seriële ingang

klok ingang


Q5=1 Q4=0 Q3=0 Q2=0 Q1=0 Q0=0

0 1serieel in

klok



J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

seriële ingang

klok ingang


Q5=1 Q4=0 Q3=0 Q2=0 Q1=0 Q0=0

0 1 1serieel in

klok



J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

seriële ingang

klok ingang


Q5=1 Q4=1 Q3=0 Q2=0 Q1=0 Q0=0

0 1 1serieel in

klok



J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

seriële ingang

klok ingang


Q5=1 Q4=1 Q3=0 Q2=0 Q1=0 Q0=0

0 1 1 0serieel in

klok



J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

seriële ingang

klok ingang


Q5=0 Q4=1 Q3=1 Q2=0 Q1=0 Q0=0

0 1 1 0serieel in

klok



J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

seriële ingang

klok ingang


Q5=0 Q4=1 Q3=1 Q2=0 Q1=0 Q0=0

0 1 1 0 1serieel in

klok



J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

seriële ingang

klok ingang


Q5=1 Q4=0 Q3=1 Q2=1 Q1=0 Q0=0

0 1 1 0 1serieel in

klok



J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

seriële ingang

klok ingang


Q5=1 Q4=0 Q3=1 Q2=1 Q1=0 Q0=0


klok



J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

seriële ingang

klok ingang


Q5=0 Q4=1 Q3=0 Q2=1 Q1=1 Q0=0


klok



Kies een van de mogelijkheden

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

J

K

seriële ingang

klok ingang


Q5=0 Q4=1 Q3=0 Q2=1 Q1=1 Q0=0


klok

Terug naar uitleg schuifregister

Snelle simulatie herhalen

door met volgende scherm



In de PC vinden we de serieel naar parallel omzetter in interfaces zoals de seriële poorten COM1: enCOM2:

serieel in

ser > par omzetter

geheugen processor

databus(parallel)

PC

ontvangen data(RxD)



Dit is de laatste pagina van dit programma.Kies een van de mogelijkheden

Terug naar keuze menu

Stoppen met dit programma

Behoort bij open leertaak OT 8.4.2 © friesland college 2000 Serieel naar parallel omzetting.

Documents

Transcript of Behoort bij open leertaak OT 8.4.2 © friesland college 2000 Serieel naar parallel omzetting.