К155ИР13 — восьмиразрядный реверсивный сдвиговый регистр.

Описание и применение

К155ИР13 — это универсальный восьмиразрядный сдвиговый регистр с реверсивным (двунаправленным) сдвигом, построенный на восьми синхронно тактируемых D-триггерах. Управляется он двумя входами выбора режима, которые задают одну из четырёх операций, выполняемых по фронту тактового импульса: хранение записанной информации, сдвиг вправо, сдвиг влево и параллельная (одновременная во все восемь разрядов) загрузка данных. Отдельный асинхронный вход сброса мгновенно обнуляет весь регистр независимо от такта. За счёт последовательных входов с обеих сторон микросхемы несколько корпусов можно каскадировать, наращивая разрядность до 16, 24 и более — именно поэтому регистр называют «универсальным»: в одном кристалле собран практически весь набор операций, которые вообще может выполнять сдвиговый регистр.

Универсальность и определяет типовые применения ИР13. Классическая задача — преобразование форматов данных: параллельный код загружается в регистр за один такт и «выдвигается» на единственную линию последовательным потоком (параллельно-последовательное преобразование), либо наоборот — последовательный поток по битам вдвигается и затем считывается со всех восьми выходов сразу. Это основа интерфейсов передачи данных, приёмопередатчиков и шинных формирователей. Реверсивность добавляет ещё один пласт применений: сдвиг влево или вправо на один разряд — это, по сути, умножение или деление двоичного числа на два, поэтому такие регистры широко использовались в арифметических узлах, счётчиках, устройствах задержки сигнала и генераторах кодовых последовательностей цифровой аппаратуры общего назначения.

По схемотехнике К155ИР13 относится к биполярной ТТЛ-логике и входит в знаменитую серию 155 — советский функциональный аналог западного семейства 7400 (TTL). Прямым зарубежным прототипом микросхемы является SN74198 производства Texas Instruments (в поставках встречается маркировка SN74198N), и по цоколёвке, логике работы и уровням сигналов отечественная версия ему соответствует. Питание стандартное для серии — 5 В (±5%), кристалл содержит порядка 385 интегральных элементов, что для 8-разрядного узла с полной логикой управления по тем временам было довольно плотной интеграцией.

Серия 155 в целом стала рабочей лошадкой советской цифровой электроники 1970-1980-х годов: на этих микросхемах собиралась вычислительная техника, измерительные приборы, телекоммуникационное и промышленное оборудование. Восьмиразрядный формат ИР13 удачно ложился на байтовую организацию данных, поэтому регистр охотно применяли там, где нужно было аккуратно «переупаковать» байт между параллельной шиной и последовательным каналом. Сегодня К155ИР13 — это уже больше ретро-компонент эпохи рассыпной ТТЛ-логики, но именно такие универсальные регистры наглядно показывают логику, которая позже целиком «переехала» внутрь микропроцессоров и программируемых логических матриц.

Корпус ИМС К155ИР13

Условное графическое обозначение

• 1 — вход режимный S0
• 2 — вход последовательного ввода информации при сдвиге вправо DR
• 3 — вход информационный D0
• 4 — выход Q0
• 5 — вход D1
• 6 — выход Q1
• 7 — вход D2
• 8 — выход Q2
• 9 — вход D3
• 10 — выход Q3
• 11 — вход синхронизации С
• 12 — общий
• 13 — вход инверсный «сброс» R
• 14 — выход Q4
• 15 — вход D4
• 16 — выход Q5
• 17 — вход D5
• 18 — выход Q6
• 19 — вход D6
• 20 — выход Q7
• 21 — вход D7
• 22 — вход последовательного ввода информации при сдвиге влево DL
• 23 — вход режимный S1
• 24 — напряжение питания

Электрические параметры

Зарубежные аналоги

SN74198N

Литература

Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник. Том 2. / А. В. Нефедов. — М.: ИП РадиоСофт, 1998. — 640 с.: ил.

Отечественные микросхемы и зарубежные аналоги: Справочник. Перельман Б. Л., Шевелев В. И. — «НТЦ Микротех», 1998. — 376 с. — ISBN 5-85823-006-7.