MezData-Logo Lösungen Button :TI-BASIS: Serielle Datenübertragung mit Schieberegister

Weg Tastatur Code 8 Bit Über 1 Leitung, Bits nacheinander Zum Rechner
Darstellung 0000 0101 0000 0101
Alternativ Sender Kanal mit Bit-Strom (engl. stream) Empfänger
Aufgabe Zerlegen in Bit-Strom Transport Zusammensetzen zu Byte

FrageWeitere Beispiele für serielle Datenübertragung?

4 Bit seriell übertragen Schritt für Schritt

Die Versuche werden mit 3 Bit Datenbreite exemplarisch durchgeführt, Ziel ist eine 4 Bit Übertragung am Ende.

1 Das Schieberegister als seriell-parallel Wandler (Empfänger für Bit-Ströme)

Versuch mit Digital-Experimenter:

Verbinden Sie die Eingänge !R, SE und T eines der Schieberegister des Digital-Experimenters mit jeweils einem Schalter.

SchreibenVervollständigen Sie das Timing-Diagramm

!R
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
SE

(IN)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
T

(CLK)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
Q5

(Q2)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
Q4

(Q1)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
Q3

(Q0)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

FrageWodurch unterscheidet sich dieses Scheiberegister von dem aus der Hausaufgabe?

SchreibenZeichnen Sie für die JK-FF die entsprechende D-FF-Variante!

FrageWozu könnte diese Schaltung noch verwendet werden?

 

 

Ein Bit-Muster einschieben

SchreibenNun soll der Bit-Strom "101" in das Schieberegister geschoben werden, vervollständigen Sie das Diagramm:

!R
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
SE

(IN)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
T

(CLK)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
Q5

(Q2)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
Q4

(Q1)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
Q3

(Q0)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

FrageWie viele Takte sind zum Einschieben der 3 Bit erforderlich?

 

Blockschaltbild für das 4 Bit Empfangs-Schieberegister:

2 Das Schieberegister als parallel-seriell Wandler (Sender für Bit-Ströme)

Versuch mit Digital-Experimenter:

Ein Bit-Muster soll parallel in das Schieberegister eingelesen und dann seriell ausgegeben werden.
Das Muster wird über Schalter X2..X0 eingestellt und durch einen Lade-Impuls übernommen.

SchreibenVervollständigen Sie das Diagramm für das Bit-Muster "101"

X2
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
X1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
X0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
!Load
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
T

(CLK)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
Q5

(Q2)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
Q4

(Q1)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
Q3

(Q0)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

FrageWozu könnte man diese Schaltung noch verwenden?

 

Blockschaltbild für das 4 Bit Sende-Schieberegister:

3 Gesamtschaltung der 4 Bit seriellen Datenübertragung

SchreibenEntwickeln Sie ein Blockschaltbild für die 4 Bit serielle Datenübertragung und testen Sie das Verfahren.

4 Übertragung automatisieren

Die Übertragung soll nun automatisiert werden, entwickeln Sie eine Steuerung die nach einem Start-Impuls genau 4 Impulse (Takte) liefert!

Tipp: Verwenden Sie den Synchron-Zähler, er sollte nach dem Start-Impuls 0,1,2,3,4 zählen, d.h. bei 4 stehenbleiben...