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

Сдвигающие регистры - регистры, выполняющие сдвиг двоичной информации вправо или влево по регистру. Необходимость в выполнении операций сдвига возникает при умножении, делении и преобразовании параллельного двоичного кода в последовательное сочетание двоичных знаков.

Сдвигающие регистры, в которые ввод и вывод двоичного слова производится в последовательном коде, называют последовательными регистрами.

Рис.80.Схема сдвигающего четырехразрядного регистра на одноступенчатых асинхронных RS-триггерах.

 

Он состоит из двух частей: рабочего регистра Р1 на триггерах Т1-Т4 и вспомогательного регистра Р2 на триггерах

Т5-Т8, а также схем совпадения.

Рассмотрим работу сдвигающего регистра для сдвига прямого числа, находящегося в регистре Р1 на один разряд вправо. Эта операция может быть проведена путём выдачи двоичного числа в регистр Р2 и затем выдачи этого же числа из регистра Р2 в регистр Р1.

Операция сдвига двоичного числа производится в следующей последовательности:

1.    Производится установка регистра Р2 в нулевое состояние.

2.    Подаётся сигнал на шину СДВ1, т.е. на один из входов схем совпадения. При этом на другие входы схем совпадения сигнал подаётся с триггеров Т1-Т4, т.е. с регистра Р1, Таким образом двоичное число переписывается из регистра Р1 в регистр Р2.

3.    Производится установка регистра Р1 в нулевое состояние.

4.    Подаётся серия импульсов на шину СДВ2, т.е. на вторые входы схем совпадения. На первые входы схем совпадения сигнал будет поступать с регистра Р2, т.е. с триггеров Т5- Т8. В результате чего, находившееся ранее в регистре Р1 двоичное число, будет сдвинуто на один разряд вправо, т.е. в регистре Р1 будет уже хранится новое число.    

 

Сдвигающий регистр можно построить и на D-триггерах. В этом случае отпадает необходимость в дополнительном регистре.

Соединение D-триггеров (рис.81а) обеспечивает сдвиг в регистре информации вправо, если управление сдвигом осуществляется синхронизирующими сигналами. Установка регистра в состояние "0000" производится управляющим сигналом Уст"0". Информационный вход D используется для подачи двоичного слова последовательно разряд за разрядом.

Запись в регистр последовательного двоичного кода, например ХзХ2Х1Х0=1101. производится через информационный вход D-следующим образом.

1.    Установка регистра в состояние "0000" управляющим сигналом Уст"0".

2.    При D=X3=1 первый сигнал сдвига СдвПр установит триггер ТО в состояние 1. остальные триггеры Т1, Т2 и ТЗ не изменят своего состояния, т.е. в регистре установится двоичные код 0001.

3.    При D=X2=1 второй сигнал сдвига СдвПр установит ТО в состояние 1. его информационное состояние Х3=1 будет передано в Т1. а Т2 и ТЗ не изменят своего состояния, т.е. в регистре установится двоичный код 0011.

4.    При D=Xi=Q третий сигнал сдвига СдвПр установит триггер ТО в состояние 0. его информационное состояние Х2=1 будет передано триггеру Т1, а с триггера Т1 информационное состояние Х3=1 перейдёт в Т2; ТЗ не изменит своего состояния, т.е. в регистре установится двоичный код 0110.

5.    При D=XQ=1 четвёртый сигнал сдвига СдвПр изменит состояние триггера ТО, информационное состояние ТО передаётся Т1 и т.д., т.е. в регистре установится код двоичного числа 1101.

Последовательный двоичный код из регистра будет выдаваться сигналами СдвПр в виде высокого и низкого уровней на выходе регистра.

Как видно из работы регистра, при считывании информация в регистре теряется. Если замкнуть выход триггера ТЗ с входом D триггера ТО, то при считывании организуется цепь связи младшего разряда регистра со старшим и тогда одновременно будет происходить его перезапись. Такие регистры принято называть кольцевыми регистрами.

Сдвигающий регистр можно использовать не только для сдвига кода, но и для преобразования параллельного кода, принятого в регистр, в последовательный. Для этого достаточно принятый код сдвигать до тех пор, пока он весь не будет выдвинут из регистра. Выход из крайнего разряда используется в качестве выходной шины последовательного кода. Сдвигающий регистр может выполнять функцию также преобразования последовательного кода в параллельный. Такие регистры целесообразно строить на D-триггерах (рис.82).

                 Рис.82.Схема сдвигающего регистра на динамических D-триггерах.

 

Установка регистра в состояние 0 выполняется по инверсному входу R (Уст"0"). Параллельный код поступает на входы D1-D3. Запись параллельного кода в регистр осуществляется положительным импульсом, подаваемым на вход С2. Сдвиг информации по регистру осуществляется подачей сигнала С1. Запись последовательного кода осуществляется по входу Di.

 

                                          

Рис.83.УГО сдвигающих регистров

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: