Регистры.

Регистром называется функциональный узел, предназначенный для записи, хранения и выдачи многоразрядного кода двоичного числа. Некоторые регистры позволяют осуществить несложную обработку кода (поразрядный сдвиг, т.е. умножение или деление на 2,4,8…).

Регистры делятся на два типа:

1. регистры хранения информации (параллельные);

2. сдвигающие регистры (последовательные).

Названия параллельный и последовательный отражают способ записи информации. Регистр хранения информации принимает и выводит код только в параллельном формате и не преобразует код.

В большинстве случаев регистры хранения строятся на D-триггерах (Рис. 40). Применение RS- и JK-триггеров требует парафазных сигналов или предварительного обнуления регистра.

Р ис. 40. Электрическая схема параллельного регистра (регистра хранения

информации) и временные диаграммы, поясняющие работу регистра.

Сдвигающие регистры.

Сдвигающий регистр строится на двухтактных D-триггерах с динамическим управлением. При этом вход одного триггера соединяется со входом D другого.(Рис. 41). В зависимости от того, в какой последовательности соединены триггеры регистра, он может сдвигать информацию от старших разрядов к младшим или от младших к старшим. Такой регистр принимает информацию в последовательном формате, а выдает ее как в параллельном, так и в последовательном.

Рис.41. Электрическая схема сдвигающего регистра, построенного на D-триггерах с динамическим входом синхронизации и временные диаграммы, поясняющие его работу. В первые четыре такта записан код числа 13, а в следующие четыре такта это число выведено из регистра в последовательном формате.

Для записи кода числа в регистр сдвига необходимо код поразрядно подавать на информационный вход D(V), сопровождая каждый разряд синхроимпульсом. Таким образом, код числа из последовательного формата будет преобразован в параллельный. Сдвигающий регистр позволяет преобразовать параллельную форму хранящегося в нем кода в последовательную. Для этого необходимо подать соответствующее число (4) синхроимпульсов. Одновременно со сдвигом регистр принимает информацию с входа D(V) и, следовательно, будет заполняться нулями или единицами в зависимости от уровня сигнала на информационном входе D(V).

Если регистр способен принимать информацию, как в параллельной, так и в последовательной форме, то он называется универсальным. Для управления таким регистром организуются два входа синхронизации для каждого режима приема информации. Рис. 42.

Рис. 42. Схема электрическая универсального регистра.

Если регистр позволяет сдвигать хранимую информацию, как влево, так и вправо, то он называется реверсивным. Переключение направления сдвига осуществляется специальным управляющим сигналом.

В интегральном исполнении выпускаются регистры всех типов.

Рис. 37. Временные диаграммы, поясняющие работу универсального регистра.

Здесь последовательно выполнены следующие операции: 1. обнуление регистра, 2. запись кода числа в параллельном формате, 3. вывод кода числа в последовательном формате, 4. запись кода числа в последовательном формате, 5. вывод кода числа в параллельном формате, 6. обнуление регистра.