Регистры

Регистром называется упорядоченная совокупность триггеров, образующая запоминающее устройство на одно слово.

В настоящее время широко используются два типа регистров: запоминающие регистры и сдвигающие регистры.

Запоминающие регистры служат для запоминания одного слова информации длиной, соответствующей разрядности данного регистра. Основными операциями, которые реализуются при использовании запоминающих регистров, являются:

- операция установки регистра в исходное состояние (сброс), при котором все триггеры регистра переводятся в исходное (большей частью нулевое) состояние;

- операция записи в регистр слова информации параллельным кодом (т.е. всеми разрядами одновременно) и дальнейшего его хранения в нем;

- операция считывания, хранящегося в регистре слова информации параллельным кодом (прямым или обратным).

Сдвигающими регистрами называются регистры, в которых, помимо указанным выше операций, может осуществляться ещё и операция сдвига, занесенного в регистр слова. Сдвиг может осуществляться либо в сторону младших разрядов (регистры со сдвигом вправо), либо в сторону старших разрядов (регистры со сдвигом влево), либо со сдвигом как в ту, так и в другую сторону (регистры с двухсторонним сдвигом). В последнем случае такие регистры называются универсальными регистрами.

В компьютерах регистры составляют основу интерфейсных устройств между процессором и периферией, между процессором и памятью. Они лежат в основе аппаратной части самого процессора (входные и выходные регистры комбинационных узлов процессора, регистры общего назначения, индексные регистры, сегментные регистры, указатели стека, указатель команд, регистр флагов и др.).

Регистры, как и триггеры, изготавливаются широко и в автономном исполнении, в виде отдельных интегральных микросхем. На рис VII.7 приведено, например, условное графическое обозначение универсального четырехразрядного регистра, изготавливаемого в виде интегральной схемы К555 ИР11.

Данный универсальный регистр имеет четыре режима работы:

1. Режим хранения информации, при котором его входы не реагируют на входные сигналы (S0 = 0, S1 = 0).

2. Режим записи последовательных кодов, поступающих старшим разрядом вперед, он же режим сдвига кода, хранящегося в регистре, влево (вниз) (S0 = 0, S1 = 1).

3. Режим записи последовательных кодов, поступающих младшим разрядом вперед, он же режим сдвига кода, хранящегося в регистре, вправо (вверх) (S0 = 1, S1 = 0).

4. Режим записи параллельных кодов (S0 =1, S1 = 1).

Синхросигналом является передний (положительный) фронт синхроимпульса.

Рис. VII.7 Условное графическое обозначение регистра на схемах.

Здесь: RG – условное обозначение регистра на схемах;

DR – вход ввода последовательных кодов младшими разрядами

вперед;

DL – вход ввода последовательных кодов старшими разрядами

вперед;

SI, S0 – входы управления режимом работы регистра;

C – вход синхросигналов и сдвиговых импульсов;

R – вход сброса регистра в нулевое состояние;

DI – входы параллельной записи кодов;

DO – выходы параллельной выдачи кодов.

Сброс осуществляется низким уровнем напряжения, подаваемого на вход R.