Регистры. Назначение, схема построения запоминающего регистра. Принцип работы, временная диаграмма и УГО. Применение.

При выполнении различных арифметических и логических операций возникает необходимость хранения кода числа в течение некоторого времени, а так же сдвинуть этот код вправо или влево. Такие операции выполняют специальные устройства, называемые регистрами.

Регистр - функциональное устройство, предназначенное для приёма и хранения информации в виде машинных слов или его частей, а также для выполнения над словами некоторых логических преобразований. Регистр представляет собой совокупность триггеров и схемы управления входными и выходными сигналами. Разрядность регистра соответствует количеству используемых в них триггеров.

Регистры классифицируются:

1.    По виду выполняемых операций над словами различают регистры для приёма, передачи и сдвига информации.

2.    По способу приёма и передачи информации различают параллельные, последовательные и параллельно-последовательные регистры.

3.    По количеству каналов, по которым поступает информация на входы регистра, регистры бывают одно и парафазными.

4.    По количеству тактов управления, необходимых для записи кода слова, различают одно, двух, и многотактные регистры.

Параллельные регистры.

Регистры приёма и передачи информации применяются для ввода, хранения и вывода двоичной информации в параллельном коде. Они могут быть построены из асинхронных и синхронных одноступенчатых и двухступенчатых триггеров.

В схеме на рис.77 используются RS-триггеры, группа входных элементов И и группа выходных элементов И. Информация в регистр заносится по кодовой шине слова в прямом коде. Кодовые шины слова (КШС) с помощью элементов И подключены к входам S триггеров регистра. Приём двоичного слова Х1Х2ХЗХ4 с КШС в регистр осуществляется а два такта. По первому такту сигналом Уст"0" регистр устанавливается в нулевое состояние. Под установкой триггеров в нулевое состояние может приниматься термин ’’очищение регистра". После "очищения регистра" в него может быть занесено любое число, согласно числу разрядов регистра. По второму такту сигналом приём слова (ПрС) в регистр записывается параллельный код двоичного слова Х1Х2ХЗХ4. При этом в соответствии с кодом двоичного слова каждый из триггеров ТГТ4 регистра будет либо переключатся в состояние 1 либо оставаться в состоянии 0.

Записанный в регистр код двоичного слова будет хранится в нём до тех пор, пока не будет подан сигнал установки регистра в состояние 0.

Для выдачи прямого кода двоичного слова необходимо подать управляющий сигнал "выдача прямого кода" на шину ВП. При этом код слова с прямых выходов триггеров регистра пройдёт через группу схем И, и в каждом разряде на выходе будет выработан сигнал Qj=Xj.

Для выдачи обратного кода двоичного слова необходимо подать управляющий сигнал ’выдача обратного кода” на шину ВИ. При этом код слова с инверсных выходов триггеров пройдёт через группу схем И, и в каждом разряде на выходе будет выработан сигнал Q1=X1 .

Установка триггеров параллельного регистра в состояние 0, прежде чем записать в них новую информацию, ведёт к затратам времени, т.е. снижается быстродействие. Для увеличения быстродействия параллельного регистра используются парафазные схемы.

   

Рис.77.Схема параллельного регистра на однотактных асинхронных RS-триггерах

 

При наличии на входах регистра парафазного кода на одном из входов триггера обязательно будет присутствовать сигнал логической 1. который по сигналу ПрС установит триггер в требуемое состояние, независимо от той информации, которая хранилась в нём до этого .

                                                      

       Рис.78.Схема парафазного регистра на одноступенчатых синхронных RS-триггерах.             

             

 Рис.79.Условное графическое обозначение параллельных регистров.

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: