16. Призначення, класифікація та характеристики регістрів. Паралельні однофазні та парафазні регістри.

Регістр — послідовний або паралельний логічний пристрій, який виконує функцію приймання, запам'ятовування і передавання інформації. Інформація в регістрі зберігається за видом числа (слова), зображеного комбінацією сигналів 0 і 1. Кожному розряду числа, що записаний в регістр, відповідає свій розряд, побудований, як правило, на базі тригерів RS-, D- або JK- типу.

На регістрах можна виконувати операції перетворення інформації з одного виду на інший, наприклад, послідовного коду на паралельний. Регістри можуть використовуватися для виконання деяких логічних операцій, наприклад, логічне порозрядне множення.

Классификация регистров

Регистры классифицируются по следующим видам:

• накопительные (регистры памяти, хранения);

• сдвигающие.

В свою очередь сдвигающие регистры делятся:

• по способу ввода-вывода информации:

  • параллельные - запись и считывание информации происходит одновременно на все входы и со всех выходов;

  • последовательные - запись и считывание информации происходит в первый триггер, а та информация, которая была в этом триггере, перезаписывается в следующий - то же самое происходит и с остальными триггерами;

  • комбинированные;

• по направлению передачи информации:

  • однонаправленные;

  • реверсивные.

• по основанию системы счисления

  • двоичные

  • троичные

  • десятичные

Операции в регистрах

Типичными являются следующие операции:

• приём 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).

Рис. 4-х разрядный сдвиговый регистр, преобразователь последовательного кода в параллельный и обратно

В зависимости от количества каналов, по которым поступает информация на входы разрядов регистра, различают регистры парафазного и однофазного вида. Парафазные регистры характеризуются тем, что информация на каждый разряд поступает по двум каналам (прямому и инверсному). В однофазных регистрах информация поступает на каждый разряд только по одному каналу (прямому или инверсному).

Технические параметры регистров определяются параметрами их основного функционального узла – триггера и разрядностью операнда.

Рис. 5.20. Структурная схема параллельного парафазного регистра на синхронных RS-триггерах.

Рис. 5.21. Структурная схема параллельного однофазного регистра на синхронных RS-триггерах.

17. Послідовні регістри. Схеми та робота регістрів зсуву вліво, вправо та реверсивних.

За способом запису і зчитування двійкової інформації

Послідовні. В послідовних регістрах запис і зчитування інформації здійснюється послідовно за часом, тобто почергово. Інформація записується шляхом послідовного зсуву числа синхроімпульсами (носять назву регістрів зсуву).

Паралельні. В паралельних регістрах, які мають паралельні входи та виходи, запис інформації виконуються одночасно в усіх розрядах за один такт керування (регістри пам'яті).

Паралельно-послідовні. Регістри мають або паралельний вхід та послідовний вихід, або послідовний вхід та паралельний вихід. Можуть бути як регістрами зсуву, так і регістрами пам'яті.

Сдвигающий регистр на D-триггерах

Сдвигающий регистр на D-триггерах со сдвигом информации влево

Рис. 5.24. Структурная схема последовательного реверсивного регистра.