Serieel naar parallel omzetting

Presentatie over: "Serieel naar parallel omzetting"— Transcript van de presentatie:

1 Serieel naar parallel omzetting
behoort bij open leertaak OT 8.4.2 © friesland college 2000

2 Serieel naar parallel omzetting
Menu: Voer de onderstaande onderdelen beide uit Wat is serieel en parallel? Het schuifregister als omzetter

3 Serieel naar parallel omzetting
In de computer komen we verschillende vormen van datatransport tegen: parallel en serieel.

4 Serieel naar parallel omzetting
Parallelle communicatie vindt bijvoorbeeld plaats tussen de computer en de printer

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

6 Serieel naar parallel omzetting
Een printerkabel bevat 8 datadraadjes.

7 Serieel naar parallel omzetting
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:

8 Serieel naar parallel omzetting
Bij de seriële poort worden de bitjes na elkaar verzonden via één draadje heen en één draadje terug.

9 Serieel naar parallel omzetting
1 tijd wordt serieel verzonden De bitjes worden in een bepaald tempo na elkaar verzonden. start

10 Serieel naar parallel omzetting
1 tijd wordt serieel verzonden De bitjes worden in een bepaald tempo na elkaar verzonden.

11 Serieel naar parallel omzetting
1 tijd wordt serieel verzonden De bitjes worden in een bepaald tempo na elkaar verzonden.

12 Serieel naar parallel omzetting
1 tijd wordt serieel verzonden De bitjes worden in een bepaald tempo na elkaar verzonden.

13 Serieel naar parallel omzetting
1 tijd wordt serieel verzonden De bitjes worden in een bepaald tempo na elkaar verzonden.

14 Serieel naar parallel omzetting
1 tijd wordt serieel verzonden De bitjes worden in een bepaald tempo na elkaar verzonden.

15 Serieel naar parallel omzetting
1 tijd wordt serieel verzonden De bitjes worden in een bepaald tempo na elkaar verzonden.

16 Serieel naar parallel omzetting
1 tijd wordt serieel verzonden De bitjes worden in een bepaald tempo na elkaar verzonden.

17 Serieel naar parallel omzetting
1 tijd wordt serieel verzonden De bitjes worden in een bepaald tempo na elkaar verzonden.

18 Serieel naar parallel omzetting
1 LSB tijd wordt serieel verzonden LSB Let op: de LSB wordt eerst verzonden De bitjes worden in een bepaald tempo na elkaar verzonden. nog eens

19 Serieel naar parallel omzetting
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.

20 Serieel naar parallel omzetting
De uitwisseling in een computer van data tussen processor en geheugen vindt ook parallel plaats

21 Serieel naar parallel omzetting
Dit is het laatste scherm van dit onderdeel.

22 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
parallelle uitgangen Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0 seriële ingang J J J J J J K K K K K K klok ingang 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.

23 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
parallelle uitgangen Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0 seriële ingang J J J J J J K K K K K K klok ingang J K Qn+1 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 Qn 1 1 1 1 1 /Qn

24 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
klok ? J Q ? 1 K klok ingang 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 Qn+1 Qn 1 1 1 1 1 /Qn

25 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
klok ? J Q ? 1 K klok ingang J K Qn+1 Qn De klokingang is 0 We weten niet of Q 0 is of 1 1 1 1 1 1 /Qn

26 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
klok ? J Q ? 1 K klok ingang J K Qn+1 Qn De klokpuls aansluiting gaat van 0 naar 1. We noemen dit de opgaande flank. 1 1 1 1 1 /Qn

27 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
Op dit moment wordt Q=0 klok J Q ? 1 K klok ingang J K Qn+1 Qn Alleen op dit moment kan de uitgang Q van waarde veranderen. Omdat J=0 en K=1 wordt de flipflop nu gereset 1 1 1 1 1 /Qn

28 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
Op dit moment wordt Q=0 klok J Q ? 1 K klok ingang J K Qn+1 Qn De klokpuls wordt weer 0 maar dit heeft geen invloed. Q blijft gereset. 1 1 1 1 1 /Qn

29 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
Op dit moment wordt Q=1 klok 1 J Q ? K klok ingang J K Qn+1 Qn Als J=1 en K=0 zal op de opgaande flank van de klokpuls de uitgang Q=1 worden. De flipflop wordt dan geset. 1 1 1 1 1 /Qn

30 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
Op dit moment wordt Q=1 klok 1 J Q ? K klok ingang J K Qn+1 Er zijn ook flipflops die op de neergaande flank werken. In dat geval bevat het schemasymbool een rondje (invertor) aan de klokingang Qn 1 1 1 1 1 /Qn

31 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
parallelle uitgangen Q5=0 Q4=0 Q3=0 Q2=0 Q1=0 Q0=0 seriële ingang J J J J J J K K K K K K klok ingang Terug naar het schuifregister. Stel dat alle flipflops zijn gereset. Alle Q uitgangen zijn 0 (blauw) en alle /Q uitgangen zijn dan 1 (rood)

32 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
parallelle uitgangen Q5=0 Q4=0 Q3=0 Q2=0 Q1=0 Q0=0 seriële ingang J J J J J J K K K K K K klok ingang 1 1 1 We sluiten nu op de seriële ingang het bovenstaande signaal aan. Het LSB wordt eerst verzonden, dus het signaal heeft de waarde Schrijf die waarde even op.

33 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
parallelle uitgangen Q5=0 Q4=0 Q3=0 Q2=0 Q1=0 Q0=0 seriële ingang J J J J J J K K K K K K klok ingang serieel in 1 1 1 tijd klok 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.

34 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
parallelle uitgangen Q5=0 Q4=0 Q3=0 Q2=0 Q1=0 Q0=0 seriële ingang J J J J J J K K K K K K klok ingang serieel in klok De seriële ingang is 0. Er is geen klokpuls.

35 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
parallelle uitgangen Q5=0 Q4=0 Q3=0 Q2=0 Q1=0 Q0=0 seriële ingang J J J J J J K K K K K K klok ingang serieel in klok Er is een klokpuls geweest. Op de opgaande flank is flipflop Q5 gereset. Deze was al gereset, dus er verandert niets.

36 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
parallelle uitgangen Q5=0 Q4=0 Q3=0 Q2=0 Q1=0 Q0=0 seriële ingang J J J J J J K K K K K K klok ingang serieel in 1 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.

37 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
parallelle uitgangen Q5=1 Q4=0 Q3=0 Q2=0 Q1=0 Q0=0 seriële ingang J J J J J J K K K K K K klok ingang serieel in 1 klok De tweede klokpuls komt voorbij. Op de opgaande flank wordt flipflop Q5 geset (J=1 en K=0 als de klokingang 1 wordt).

38 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
parallelle uitgangen Q5=1 Q4=0 Q3=0 Q2=0 Q1=0 Q0=0 seriële ingang J J J J J J K K K K K K klok ingang serieel in 1 1 klok De seriële ingang blijft 1. Kijk goed naar de toestand voordat klokpuls 3 komt. Welke flipflops zullen nu geset gaan worden?

39 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
parallelle uitgangen Q5=1 Q4=1 Q3=0 Q2=0 Q1=0 Q0=0 seriële ingang J J J J J J K K K K K K klok ingang serieel in 1 1 klok Op de opgaande flank van klokpuls 3 worden Q5 en Q4 geset.

40 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
parallelle uitgangen Q5=1 Q4=1 Q3=0 Q2=0 Q1=0 Q0=0 seriële ingang J J J J J J K K K K K K klok ingang serieel in 1 1 klok De seriële ingang wordt 0. De uitgangen veranderen niet.

41 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
parallelle uitgangen Q5=0 Q4=1 Q3=1 Q2=0 Q1=0 Q0=0 seriële ingang J J J J J J K K K K K K klok ingang serieel in 1 1 klok Na de vierde klokpuls schuif de informatie in het schuifregister weer één plaats naar rechts.

42 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
parallelle uitgangen Q5=0 Q4=1 Q3=1 Q2=0 Q1=0 Q0=0 seriële ingang J J J J J J K K K K K K klok ingang serieel in 1 1 1 klok De seriële ingang wordt nu 1.

43 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
parallelle uitgangen Q5=1 Q4=0 Q3=1 Q2=1 Q1=0 Q0=0 seriële ingang J J J J J J K K K K K K klok ingang serieel in 1 1 1 klok Pas als er weer een (opgaande flank van de) klokpuls is geweest schuift alles door naar rechts.

44 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
parallelle uitgangen Q5=1 Q4=0 Q3=1 Q2=1 Q1=0 Q0=0 seriële ingang J J J J J J K K K K K K klok ingang serieel in 1 1 1 klok De seriële ingang wordt weer 0.

45 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
parallelle uitgangen Q5=0 Q4=1 Q3=0 Q2=1 Q1=1 Q0=0 seriële ingang J J J J J J K K K K K K klok ingang serieel in 1 1 1 klok Op het moment van de laatste klokpuls schuift alles nog een keer naar rechts.

46 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
parallelle uitgangen Q5=0 Q4=1 Q3=0 Q2=1 Q1=1 Q0=0 seriële ingang J J J J J J K K K K K K klok ingang serieel in 1 1 1 klok Op de parallele uitgangen staat nu de binaire waarde Dit is gelijk aan de informatie in het seriële signaal. Denk eraan bij seriële signalen wordt de LSB eerst verzonden.

47 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
Je kunt nu de uitleg herhalen of de simulatie van het schuiven versneld uitvoeren. uitleg herhalen door met versnelde simulatie

48 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
parallelle uitgangen Q5=0 Q4=0 Q3=0 Q2=0 Q1=0 Q0=0 seriële ingang J J J J J J K K K K K K klok ingang serieel in klok

49 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
parallelle uitgangen Q5=0 Q4=0 Q3=0 Q2=0 Q1=0 Q0=0 seriële ingang J J J J J J K K K K K K klok ingang serieel in klok

50 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
parallelle uitgangen Q5=0 Q4=0 Q3=0 Q2=0 Q1=0 Q0=0 seriële ingang J J J J J J K K K K K K klok ingang serieel in 1 klok

51 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
parallelle uitgangen Q5=1 Q4=0 Q3=0 Q2=0 Q1=0 Q0=0 seriële ingang J J J J J J K K K K K K klok ingang serieel in 1 klok

52 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
parallelle uitgangen Q5=1 Q4=0 Q3=0 Q2=0 Q1=0 Q0=0 seriële ingang J J J J J J K K K K K K klok ingang serieel in 1 1 klok

53 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
parallelle uitgangen Q5=1 Q4=1 Q3=0 Q2=0 Q1=0 Q0=0 seriële ingang J J J J J J K K K K K K klok ingang serieel in 1 1 klok

54 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
parallelle uitgangen Q5=1 Q4=1 Q3=0 Q2=0 Q1=0 Q0=0 seriële ingang J J J J J J K K K K K K klok ingang serieel in 1 1 klok

55 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
parallelle uitgangen Q5=0 Q4=1 Q3=1 Q2=0 Q1=0 Q0=0 seriële ingang J J J J J J K K K K K K klok ingang serieel in 1 1 klok

56 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
parallelle uitgangen Q5=0 Q4=1 Q3=1 Q2=0 Q1=0 Q0=0 seriële ingang J J J J J J K K K K K K klok ingang serieel in 1 1 1 klok

57 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
parallelle uitgangen Q5=1 Q4=0 Q3=1 Q2=1 Q1=0 Q0=0 seriële ingang J J J J J J K K K K K K klok ingang serieel in 1 1 1 klok

58 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
parallelle uitgangen Q5=1 Q4=0 Q3=1 Q2=1 Q1=0 Q0=0 seriële ingang J J J J J J K K K K K K klok ingang serieel in 1 1 1 klok

59 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
parallelle uitgangen Q5=0 Q4=1 Q3=0 Q2=1 Q1=1 Q0=0 seriële ingang J J J J J J K K K K K K klok ingang serieel in 1 1 1 klok

60 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
parallelle uitgangen Q5=0 Q4=1 Q3=0 Q2=1 Q1=1 Q0=0 seriële ingang J J J J J J K K K K K K klok ingang Terug naar uitleg schuifregister serieel in 1 1 1 Snelle simulatie herhalen klok door met volgende scherm Kies een van de mogelijkheden

61 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
geheugen processor databus (parallel) ser > par omzetter serieel in ontvangen data (RxD) PC In de PC vinden we de serieel naar parallel omzetter in interfaces zoals de seriële poorten COM1: enCOM2:

62 Het schuifregister als serieel-parallel omzetter
Dit is de laatste pagina van dit programma. Kies een van de mogelijkheden Terug naar keuze menu Stoppen met dit programma