Регистр - упорядоченная последовательность триггеров, предназначенная для хранения слов и выполнения микроопераций над ними. Микрооперация - элементарное машинное действие, в результате которого изменяется значение слова или осуществляется его пересылка.
Различают синхронные и асинхронные регистры. В синхронных регистрах микрооперации выполняются по тактирующему сигналу Т. Настройка регистра на соответствующую микрооперацию осуществляется предварительной установкой на управляющих входах кода микрооперации S1, S2, …Sm. Число разрядов в коде определяется из соотношения, m ≥ log2k
где k - количество микроопераций. В асинхронных регистрах тактирующий вход Т отсутствует. Каждая i-я микрооперация выполняется под действием собственного управляющего сигнала yi. Количество таких сигналов равно числу микроопераций k, т. е. в общем случае больше, чем разрядов в коде микрооперации S1, S2, …Sm синхронного регистра. Наиболее часто на регистрах выполняют микрооперации занесения (приема, записи) слова параллельным кодом, сдвига слова, а также установки исходного (обычно нулевого) состояния. Занесение слова осуществляется через информационные входы Di (i=1,…,n). Для i-го разряда регистра можно записать Qn+1=Dn, т. е. при выполнении этой микрооперации в i-й разряд регистра записывается значение сигнала на входе Di.
Регистры, на которых выполняются микрооперации сдвига, называются сдвиговыми. Сдвиг слова может быть осуществлен влево (в сторону старших разрядов) или вправо (в сторону младших разрядов) на i разрядов одновременно, где i=1,…,n-1. Регистры, имеющие цепи как левого, так и правого сдвига, называются реверсивными. Сдвиг слова влево и вправо, например, на один разряд можно описать соответственно как и . С помощью регистров можно выполнять и другие преобразования информации, например, поразрядные логические операции: конъюнкция ( ); дизъюнкция ( ); неравнозначность ( ); инвертирование разрядов ( ) и т. д.