Регистр
Регистр - это микроэлектронное устройство, предназначенное для хранения и преобразования информации, представленной в двоичной форме. Информация представляется двоичными последовательностями (сигналов) в виде «слов» определенной длины. Слова могут иметь длину кратную 4 битам, т.е. 4, 8, 12, 16 и т.д.
Классификация регистров
1.По способу обработки информации
1.1.Параллельные регистры (запись и выдача информации осуществляется в параллельной форме).
1.2.Сдвиговые регистры (запись или выдача информации осуществляется в последовательной форме).
1.3.Последовательно-параллельные или универсальные (запись и выдача информации могут осуществляться как в параллельной так и в последовательной форме).
2.По числу каналов передачи данных
2.1.Однофазные (информация записывается и выдается либо в прямом, либо в обратном коде).
2.2.Парофазные (информация записывается и выдается в прямом и в обратном коде).
3.По способу тактирования
3.1Однотактные (управляются одной тактовой последовательностью импульса).
3.2.Многотактные (управляются нескольким тактовыми последовательностями импульса).
Параллельный однотактный парофазный регистр
Параллельный однотактный парофазный регистр
Чтобы регистр мог «запомнить» слово информации, он должен состоять из соответствующего числа ячеек, каждая из которых должна иметь два устойчивых состояния: лог.0 и лог.1. Эти состояния должны сохраняться сколь угодно долго, но могут быть изменены в любой момент времени.
В качестве ячеек обычно используются синхронные D - триггеры, состояние которых отображает слово информации, а каждый триггер хранит 1 бит информации и соответствует одному разряду слова.
В зависимости от наличия и характера связей между ячейками различают:
1) регистры хранения информации;
2) сдвиговые регистры
3) регистры специального назначения.
Регистры, предназначенные для хранения информации могут работать в двух режимах - записи и хранения информации. При записи «содержимое» ячеек изменяется на новое: в соответствии со значением разрядов входного слова информации. В режиме хранения состояние («содержимое») ячеек регистра остается неизменным пока сохраняется этот режим. Причем во время хранения регистр как бы становится «нечувствительным» к изменению входных информационных сигналов. Такие регистры используются для построения оперативных запоминающих устройств (ОЗУ) ЭВМ. Между ячейками таких регистров взаимных связей нет.
Регистры сдвига (сдвиговые регистры) могут работать в трех режимах: 1) записи; 2) хранения и 3) сдвига (последовательной выдачи) информации.
Сдвиговые регистры могут быть реализованы только на динамических триггерах.
Рис.5. Временная диаграмма сдвигового регистра
Универсальные регистры по алгоритму функционирования получили такое название, так как их можно использовать для хранения и преобразования информации, а также для деления частоты импульсов, построения фазовращателей и распределителей импульсов и выполнения математических операций с двоичными числами. Например, сдвиг на один разряд в сторону старших разрядов записанного в регистр слова, можно рассматривать, как умножение на 2 двоичного числа, отображаемого этим словом.