15.2. Регистры

Регистром называют последовательное цифровое устройство, которое осуществляет приём, хранение, преобразование и выдачу чисел в определённом коде.

Типичными для регистров являются следующие операции: приём слова в регистр, передача слова из регистра, сдвиг слова влево или вправо на заданное число разрядов, преобразование последовательного кода слова в параллельный или наоборот.

По функциональному назначению различают регистры памяти, сдвиговые и универсальные. Элементами структуры регистров являются синхронные триггеры, как правило, с динамическим управлением и ЛЭ, с помощью которых обеспечивается выполнение операций над словами.

15.2.1. Регистры памяти

Регистр памяти обеспечивает запись и хранение кода числа. Структура регистра памяти представляет собой набор параллельных D-триггеров, имеющих общую шину С синхронизации (рис. 15.7, а).

ИС КР1554ИР23 (рис. 15.7, б) представляет собой восьмиразрядный регистр памяти с параллельным входом и третьим состоянием выхода. Таблица истинности этого регистра показана на рис. 15.7, в.

Передача восьмиразрядного кода на выход Q производится синхронно по фронту тактового импульса на входе С. Хранение информации в регистре осуществляется при любых других состояниях синхроимпульса. Перевод выходов в третье состояние Z происходит при L = 1, независимо от состояния других входов.

Рис. 15.7. Регистры памяти: схема трёхразрядного регистра (а), УГО ИС КР1554ИР23 (б)

и её таблица истинности (в)

15.2.2. Регистры сдвига

Регистром сдвига называется регистр, в котором возможен поразрядный сдвиг его содержимого. По направлению сдвига различают регистры, сдвигающие в сторону старшего разряда (сдвиг влево), в сторону младшего разряда (сдвиг вправо) и реверсивные, в которых информация может перемещаться в обоих направлениях.

Регистры сдвига наиболее часто реализуются на основе последовательно включённых синхронных D-триггеров (рис 15.8, а). В таких схемах выход каждого триггера соединён с входом D-триггера, следующего за ним. Все триггеры управляются одним и тем же сигналом синхронизации. Выходной сигнал представляет собой задержанный входной сигнал.

В качестве примера рассмотрим работу ИС 1564ИР8 (рис 15.8, б), которая представляет собой восьмиразрядный сдвиговый регистр с последовательным вводом информации и параллельным выходом. Согласно таблице истинности (рис 15.8, в) сдвиг информации в данном регистре производится влево, т.е. в сторону старших разрядов.

Рис.15.8. Регистры сдвига: схема трёхразрядного регистра (а); УГО ИС 1564ИР8 (б)

и ее таблица истинности (в)

Особенностью регистра является наличие двух входов последовательного ввода данных D1 и D2, объединенных логикой И. Это позволяет вводить информацию в регистр по двум каналам от разных источников, причём на входе D, не принимающем в данном тактовом интервале информацию, следует установить высокий уровень напряжения.

Если принять один D-вход за информационный, то другой вход D можно считать стробирующим, для которого активным уровнем является высокий. Запись и сдвиг поданной одним из указанных способов информации производятся синхронно по фронту тактового импульса на входе С при R = 1. Асинхронную очистку регистра осуществляют при R = 0.