3.4 Регистры

Регистры – это устройства, выполняющие функции приема, хранения и передачи информации в виде n-разрядного двоичного кода.

Основным классификационным признаком регистров является способ записи двоичного кода в регистр и его выдача, т.е. различают параллельные, последовательные (сдвигающие) и параллельно-последовательные регистры. Параллельный регистр выполняет операцию записи параллельным кодом. Последовательный регистр осуществляет запись последовательным кодом, начиная с младшего или старшего разряда, путем последовательного сдвига кода тактирующими импульсами. Универсальные параллельно-последо-вательные регистры имеют входы как для параллельной, так и для последовательной записи кода числа. Кроме того, сдвигающие регистры делятся на одно- и двунаправленные (реверсивные). Однонаправленные регистры осуществляют сдвиг кода влево или вправо, а двунаправленные – и влево, и вправо.

Параллельный регистр на ИМС 1533ИР23, представленный на рисунке 10, работает следующим образом.

Если , то на всех выходах регистра будет нуль. Если , то когда С=0, С=1, С=1/0, регистр хранит предыдущее состояние.

С – синхровод; – информационные входы, на которые подается параллельный код; – вход разрешения работы регистра

Рисунок 10 – Параллельный регистр на ИМС 1533ИР23

Если , то, когда на входе С происходит перепад входного сигнала с 1-цы на 0-ль, то , .

Универсальный параллельно-последовательный регистр на ИМС 133ИР1 представлен на рисунке 11.

С1 – синхровод, для последовательного ввода кода; С2 – синхровод, для параллельной записи кода; – входы параллельной записи кода; VR – входы последовательной записи кода в младший разряд регистра; L – вход выбора режима работы регистра.

Рисунок 11 –Универсальный параллельно-последовательный регистр на ИМС 133ИР1

Регистр предназначен для хранения четырехразрядного слова, а также преобразования параллельного кода в последовательный и наоборот.

Параллельная запись четырехразрядного кода происходит синхронно, но срезу тактового импульса на входе С2 и при действии напряжения логической 1 на входе управления режимом L; состояние входа VR при этом задается либо нулевым, либо единичным.

В случае последовательной записи на входе L устанавливается напряжение логического нуля. Запись и сдвиг кода вправо также совершаются по срезу тактового импульса на входе С1; состояние всех входов D при этом безразлично. Выход последовательного кода организуется с выхода Q4.

К134ИР1, К134ИР1А

Микросхемы представляют собой универсальный регистр сдвига на 4 разряда. Содержит соответственно 179 и 178 интегральных элементов. Корпус типа 401.14-3, 401.14-4, масса не более 0,35 г.

Назначение выводов:1–последовательный вход; 2,3,5,14 – параллельные входы; 4 – напряжение питания; 6 – вход управления 7 – тактовый вход сдвига влево; 8 – общий; 9,10,12,13 – выходы; 11 – общий.

Электрические параметры

Номинальное напряжение питания …….. 5 В ± 10%; Выходное напряжение низкого уровня ….. ≤ 0,3 В; Выходное напряжение высокого уровня …. ≥ 2,4 В; Напряжение на антизвонном диоде ……… ≥ -1,5 В; Входной ток низкого уровня ……………... ≤ 180 мкА; Входной ток высокого уровня ……………. ≤ 120 мкА; Средняя потребляемая мощность К134ИР1 ……………………………. …. ≤ 19 мВт; К134ИР1А ………………………… …. ≤ 20 мВт; Время задержки распространения при включении: К134ИР1 ……………………………… .... ≤ 300 нс; К134ИР1А ……………………………. .... ≤ 250 нс; Время задержки распространения при выключении: К134ИР1 ……………………………… .... ≤ 250 нс; К134ИР1А ……………………………. .... ≤ 200 нс

Условное графическое

обозначение К134ИР1

К134ИР2

Микросхема представляет собой восьмиразрядный сдвигающий регистр. Содержит соответственно 162 интегральных элемента. Корпус типа 401.14-3, 401.14-4, масса не более 0,35 г.

Назначение выводов: 4 – напряжение питания; 9 – вход тактовых импульсов 10, 12 – входы; 11 – общий; 13,14 – выходы второго разряда.

Электрические параметры

Номинальное напряжение питания …….. 5 В ± 10%; Выходное напряжение низкого уровня ….. ≤ 0,3 В; Выходное напряжение высокого уровня …. ≥ 2,4 В; Напряжение на антизвонном диоде ……… ≥ -1,5 В; Входной ток низкого уровня ……………... ≤ 180 мкА; Входной ток высокого уровня ……………. ≤ 120 мкА; Ток короткого замыкания ………………… 2… 30 мА; Ток потребления ……………………………≤ 6,6 мА; Средняя потребляемая мощность……...…..≤ 16 мВт; Время задержки распространения при включении .... ≤ 300 нс; Время задержки распространения при выключении .... ≤ 250 нс.

Условное графическое

обозначение К134ИР1

К134ИР8, КР134ИР8

Микросхемы представляют собой восьмиразрядный последовательный сдвигающий регистр с параллельным входом. Содержат 256 интегральных элементов. Корпус типа 401.14-4, масса не более 0,35 г и типа 2-01.14-2, масса не более 1 г.

Назначение выводов:1, 2 – информационные входы; 3 – выход первого разряда; 4 – выход второго разряда; 5 – выход третьего разряда; 6 – выход четвертого разряда; 7 – общий; 8 – стробирующий вход; 9 – вход установки в «0»; 10 – выход пятого разряда; 11 – выход шестого разряда; 12 – выход седьмого разряда; 13 – выход восьмого разряда; 14 – напряжение питания.

Электрические параметры

Номинальное напряжение питания …….. 5 В ± 10%; Выходное напряжение низкого уровня ….. ≤ 0,3 В; Выходное напряжение высокого уровня …. ≥ 2,4 В; Напряжение статической помехи ………… ≤ 0,35 В ; Входной ток низкого уровня ……………... ≤ 180 мкА; Входной ток высокого уровня ……………. ≤ 12 мкА; Ток короткого замыкания ………………… 2… 30 мА; Ток потребления ……………………………≤ 11,8 мА; Статическая потребляемая мощность……...≤ 65 мВт; Время задержки распространения при включении и выключении .. ≤ 220 нс.

Условное графическое обозначение К134ИР8,

КР134ИР8

Арифметический эквивалент сдвига двоичного кода

Если записанный в регистре код числа сдвинуть вправо или влево на один разряд, то величина числа соответственно увеличивается или уменьшается в 2 раза, если при этом не происходит потери единицы в записи числа. Например:

При конечном числе разрядов (n) сдвиг кода в регистре сопровождается потерей информации.

В частности, при сдвиге кода числа А на один разряд в сторону старших разрядов происходит умножение числа 2 по модулю .

Пусть , тогда после сдвига получим число

Запись выражения в квадратных скобках означает регистрацию в качестве результата остатка от деления.