3.2.3 Регістри

Регістрами називаються пристрої, призначені для приймання, збереження, перетворення й передавання інформації (звичайно у вигляді двійкових чисел).

За способом запису інформації розрізняють регістри послідовної, паралельної та послідовно-паралельної дії. В регістрах послідовної дії записуване число передається послідовним кодом (по черзі, починаючи з старшого або молодшого розряду) одним каналом зв’язку. В регістрах паралельної дії числа передаються паралельним кодом (усі розряди водночас) паралельними каналами зв’язку. В регістрах послідовно-паралельної дії можливий запис чисел, які передаються і послідовним і паралельним кодом.

Записане в регістрі число може бути зчитаним у паралельному або послідовному коді, тому регістри можна використовувати також для перетворення паралельного коду в послідовний і навпаки. Регістри застосовуються й для зсуву коду числа, тобто переміщення числа на один або кілька розрядів праворуч або ліворуч. Такі регістри називаються зсуваючими.

Регістри будуються з тригерів, причому кожному розряду числа, що записується в регістр, відповідає один тригер. Крім тригерів до складу регістрів входять різні логічні схеми, які забезпечують передавання команд на приймання й зчитування інформації, встановлення 0, перетворення коду тощо.

Найпростішу схему чотирирозрядного запам’ятовуючого регістра на - тригерах показано на рис. 3.2.8,а.

Рис. 3.2.8

Число записується в регістр і зчитується в паралельному коді. Перед записом числа на входи подається сигнал 1, який установлює всі тригери регістра в стан 0. Потім на входи подаються сигнали розрядів двійкового числа (на вхід - сигнал молодшого розряду). Для того щоб відбувся запис, на вхід "Приймання інформації" подається сигнал 1. Записане число може бути зчитаним через схеми 1 при подачі сигналу 1 на вхід "Зчитування". Інформація може зчитуватись багаторазово, тому що стан тригерів регістра зберігається незмінним, поки не буде подане сигнал 1 на вхід "встановлення 0". Тому такий регістр називається запам’ятовуючим. Найпростіший зсуваючий регістр являє собою багаторозрядну схему, в якій вихід тригера попереднього розряду сполучений із входом тригера наступного розряду. За способом виконання операції зсуву розрізняють регістри з однофазним і парафазним передаванням інформації. При однофазному передаванні інформація надходить тільки одним каналом (прямим), при парафазному - двома каналами (прямим і інверсним) до кожного розряду регістра. Однофазні регістри звичайно складаються з - тригерів, парафазні - з - тригерів. Схему парафазного зсуваючого регістра на - тригерах показано на рис. 3.2.8,б. Записуване число в послідовному коді подається на входи і . На вхід надходять зсуваючі імпульси. Нехай, наприклад, треба записати число 1011, яке надходить у послідовному коді, починаючи з молодшого розряду. Попередньо всі тригери встановлюються в стан 0. Потім подаються вхідні сигнали, які відповідають цифрі молодшого розряду, і проте тригер не змінює свого стану, поки не буде подано зсуваючий імпульс на вхід синхронізації . На входах тригера сигнали , , тому після подачі першого зсуваючого імпульсу, він переходить в стан 1, всі інші тригери залишаються в стані 0. Таким чином, у регістрі буде записане число 1000. Потім подається наступний розряд записуваного числа, при цьому на входах тригерів і встановлюються сигнали , , а на входах тригерів, і як і раніше, залишаються сигнали , . Тому після подачі другого зсуваючого імпульсу тригер залишиться в стані 1, а тригер перейде із стану 0 в стан 1, тригери і залишаться в стані 0. В регістрі буде записане число 1100. При подачі сигналів і , які відповідають третьому розряду, після третього зсуваючого імпульсу в регістрі буде записане число 0110 і після подачі сигналів останнього розряду числа і та четвертого зсуваючого імпульсу в регістрі буде записане потрібне число 1011.

Це число може бути зчитане в паралельному коді з виходів . Якщо потрібно зчитати число в послідовному коді (з виходу ), то необхідно подати ще чотири імпульси зсуву. Після цього всі тригери перейдуть у вихідний стан, тобто відбудеться стирання інформації, яку було записано в регістрі. Якщо виходи регістра і з’єднати з його входами і , то при подачі зсуваючих імпульсів, число, записане в регістрі, буде циркулювати в ньому безперервно. Такий регістр називається кільцевим.

Зсувні регістри, які забезпечують зсув розрядів числа як праворуч, так і ліворуч, залежно від команди, називають реверсивними.

Лекція 22. Призначення, особливості та синтез схем суматорів, дешифраторів.

Завдання на СРС. Вивчення схем суматорів, дешифраторів.

Література: 1, с.160-173; 2, с.115-125.

Питання для самоконтролю:

1. Призначення і принцип роботи багаторозрядного суматора, синтез логічної схеми.

2. Призначення і принцип роботи двійково-десяткових дешифратора і шифратора, синтез логічних схем.