Регистры. Классификация. Принцип работы, электрические схемы, применение.

Регистры – это функциональные устройства, предназначенные для приёма и запоминания n-разрядного слова (кода), а также для выполнения определённых операций над этим словом. Регистр представляет собой совокупность триггеров со схемой управления входными и выходными сигналами. Разрядность регистра соответствует количеству используемых

в нём триггеров. Каждый триггер регистра имеет прямой и инверсный выходы, используемые для получения прямого и инверсного кодов. С помощью регистров можно осуществить операции преобразования информации из одного вида в другой. Например, преобразовать последовательный код (слово) в параллельный, а также некоторые

логические операции, такие, как поразрядное логическое сложение, умножение и т.д.

Классификация:

- по виду выполненных операций над словами: регистры для приёма,

передачи и сдвига информации;

- по способу приёма и передачи информации: последовательные,

параллельные и параллельно-последовательные;

- по количеству каналов: одно- и парафазные. В однофазных регистрах

информация поступает только по прямому или только по

инверсному каналу, а в парафазных – по обоим;

- по количеству тактов управления, необходимых для записи слова:

одно-, двух- и многотактные.

Типичными является следующие операции:

· прием слова в регистр;

· передача слова из регистра;

· поразрядные логические операции;

· сдвиг слова влево или вправо на заданное число разрядов;

· преобразование последовательного кода слова в параллельный и обратно;

· установка регистра в начальное состояние (сброс).

Фактически любое цифровое устройство можно представить в виде совокупности регистров, соединенных друг с другом при помощи комбинационных цифровых устройств.

Рассмотрим накопительный регистр с параллельными вводом и выводом информации (рис. 16.18). Основой регистра являются D-триггеры, которые на своих выходах повторяют значения сигналов на входах Х₁ – Х₄(информационные входы) при логическом сигнале 1 на входе синхронизации (т.е. осуществляется параллельный ввод входной информации в регистр).

Рис. 16.18. Накопительный регистр с параллельными вводом

и выводом информации

На четырех двухвходовых элементах «И» реализованы схемы совпадения, входные сигналы которых совпадают с выходными сигналами триггеров в том случае, когда на вход Y₂ подана логическая единица. Таким образом осуществляется параллельный вывод информации. В качестве примера рассмотрим микросхему регистра К155ИР15. Приведем условное обозначение и таблицы внутренних и выходных состояний (рис. 16.19).