תרגול מספר 7 אוגרים Registers אוגר מורכב מאוסף תאי אחסון בינאריים אשר ממומשים ע"י FF. מספר התאים קובע את אורך האוגר כלומר אורך המילה שנשמרת ע"י האוגר. אוגר בעל N דלגלגים יכול להכיל N ביטים. (2N מצבים או קומבינציות)

מימוש אוגר בגודל 3 עם FF-SR Parallel Register הכתיבה והקריאה נעשות בו-זמנית לכל תאי האוגר. אוגר בגודל 8 ביטים מימוש אוגר בגודל 3 עם FF-SR I1 I2 I4 I3 I5 I6 I7 I8 O1 O2 O3 8 bit PReg O4 O5 O6 O7 O8 CLK

אוגר הזזה Shift Register באוגר הזזה הדלגלגים מחוברים באופן שפלט אחד הוא הקלט לשכנו הבא. שעוני הדלגלגים מחוברים לשעון משותף. מספר הדלגלגים קובע את אורך האוגר. O1 O2 4 bit SReg I O3 O4 CLK

Parallel to Serial Register אוגר אשר מאפשר גם טעינה סדרתית (shift) וגם טעינה מקבילית. מממש זאת בעזרת קו בקרה שקובע את אופן הטעינה ובעזרת רכיבי .MUX

דוגמא מימוש זיהוי המחרוזת "10010" ללא חפיפות בעזרת אוגר הזזה. פתרון: מימוש זיהוי המחרוזת "10010" ללא חפיפות בעזרת אוגר הזזה. פתרון: 0 M U 1 X I D CLK 5 bit SReg. Clr SET Output

דוגמא נוספת נתונים שני מספרים בני 4 סיביות בשני אוגרים סריאליים. ממשו מחבר לשני המספרים אשר מציב את תוצאת החיבור באוגר הראשון. פתרון:

Counters מונה מורכב מאוסף תאי איחסון בינאריים אשר ממומשים ע"י FF. מונה סינכרוני: כל הדלגלגים מתוזמנים ע"י אותו שעון כל פולס של השעון מוסיף אחד למונה (up counter) או מפחית אחד מהמונה (down counter). מונה סופר תמיד מודולו 2N באשר N הוא אורכו. Clr 4 bit counter CLK O1 O2 O3 O4

דוגמא בנה מונה mod-64 בעזרת 2 מוני mod-8. CLK CLK O2 O1 O0 O5 O4 O3 D Q DFF

דוגמא ממבחן ממש מונה DOWN/UP לארבעה ביטים בעזרת שני מונים לארבעה ביטים, האחד מסוג UP והשני מסוג DOWN. תכנן מערכת המקבלת אינפורמציה משני חיישנים (סנסורים). האחד מוציא פולס בכל כניסה לחדר, והשני מוציא פולס בכל יציאה מהחדר. המספר המכסימלי של אנשים בחדר הוא 8. המערכת צריכה להדליק נורה אדומה בכל הזמן שמספר האנשים בחדר גדול מארבע. המערכת צריכה להדליק נורה ירוקה בכל הזמן שהחדר ריק. יש להשתמש במונה מטה (DOWN) ובמונה אחר מעלה (UP), וברכיבים אחרים במידת הצורך.

פתרון א' Clear Clr Clr 4 bit Ucounter 4 bit Dcounter Clk Clk U/D control 0-Down 1-Up Clear Clr Clr 4 bit Ucounter 4 bit Dcounter Clk Clk 4 bit adder CLK O1 O2 O3 O4

פתרון ב' נסתמך על הסעיף הקודם במידה מסוימת כניסה לחדר תקדם את המונה UP ויציאה תפחית ממונה ה-DOWN מתי הנורות דולקות ? 10 11 01 00 1 

פתרון ב' Entrance Exit 4 bit Ucounter 4 bit Dcounter 4 bit adder Clk

דוגמא ממבחן תכנן מחסר ב- 1 למספר בן 4 ביטים באמצעות מחבר יחיד ל- 2 מספרים בני 4 סיביות. לרשותך קבועים. תכנן מונה DOWN/UP לארבעה ביטים בקפיצות 1 ו- 2 בעזרת מחבר יחיד ל- 2 מספרים. למונה 2 קוי בקרה XY: כאשר X=1 המניה מעלה, X=0 המניה מטה. כאשר Y=1 המניה בקפיצות של 1, Y=0 המניה בקפיצות של 2. ניתן להשתמש גם בלוגיקה מינימלית ובאוגרים.

פתרון א' היות ותוצאת המחבר היא תמיד במודולו, נחבר 15 למספר שמתקבל כקלט למחבר. 1 1 1 1 I3 I2 I1 I0 4 bit adder O3 O2 O1 O0

פתרון ב' קווי בקרה XY מגדירים 4 מקרים. כל מקרה מגדיר איזה מספר יש להוסיף לערך הנוכחי במונה. הפתרון לא יעשה שימוש במונה אלא באוגר,מחבר ולוגיקה מינימלית. האוגר יאחסן את ערך ה"מונה" המחבר יחבר את ערך האוגר למספר שנקבע על פי XY ותוצאתו תעדכן את ערך האוגר.

פתרון ב' - המשך נסמן בעזרת f3f2f1f0 את המספר שיש להוסיף לערך המונה הנוכחי על פי קוי הבקרה XY ונקבל: msb f0 f1 f2 f3 Y X 1

פתרון ב' - המשך 4 bit Register 4 bit adder Y X f3 I3 f2 I2 f1 I1 f0 I0 O1 O2 O3 O4

A 3-bit synchronous counter using T-FFs 10 11 01 00 1 10 11 01 00 1 10 11 01 00 1