Регистры бывают буферные и сдвиговые. Буферные регистры используются для организации шин микропроцессора, т.е. для демультиплексирования шин адреса и данных, а также для разделения источников данных, выходы которых изменяются во времени. Конструктивно, микросхемы регистров содержат в своём составе триггеры, с потенциальным, либо с динамическим синхровходом.
Сдвиговые регистры используются для преобразования параллельного кода в последовательный и наоборот. Сдвиговые регистры используются в схемах умножения и деления. Типовая схема организации сдвигового регистра и диаграмма сигналов на входах/выходах имеет вид:
|
|
В соответствии с временной диаграммой видно: а) через 4 такта сигнала синхронизации «С», последовательный код, поступающий на вход Х (1101) появляется на параллельных выходах Q0 - Q3, тем самым ясно, что сдвигающий регистр - это преобразователь последовательного кода в параллельный. Необходимо отметить, что ещё через 4 такта «С» можем наблюдать на выходе Q3 тот же код, что и на входах Q0 - Q3. Таким образом, убеждаемся, что сдвигающий регистр является также и преобразователем параллельного кода в последовательный. Из временной диаграммы следует, что сигнал на Q0 запаздывает относительно входа Х на один такт, Q1 на два такта, Q2 на четыре такта, т.е. сдвигающий регистр может использоваться как элемент задержки на кратное число тактов. Х - это последовательный информационный вход.
В номенклатурном ряду отечественных цифровых микросхем существует довольно большое число различных серий сдвиговых регистров. Но наиболее распространены универсальные реверсивные сдвиговые регистры серии ИР13. На принципиальных схемах регистр ИР13 имеет следующий вид:
