6.2. Регистры
Регистры это узлы ЭВМ, служащие для хранения информации в виде машинных слов или их частей, а также для выполнения над словами некоторых преобразований. С помощью регистра можно выполнять следующие операции:
установка всех разрядов регистра в состояние логического нуля или логической единицы;
прием и хранение в регистре многоразрядного слова;
сдвиг хранимого в регистре слова вправо или влево на заданное число разрядов;
преобразование параллельного двоичного кода в последовательный, и наоборот.
Регистры состоят из множества триггеров. Возможны регистры:
Параллельный. В каждый триггер данные заносятся одновременно.
Сдвига. Данные заносятся последовательно, начиная с первого триггера. При занесении очередного отсчета предыдущие сдвигаются по внутренним триггерам регистра.
Моделируем 2 типа регистров: параллельный и сдвиговый.
62
6.2.1. Параллельный регистр
Для параллельного регистра создаем статическую модель. Его поведение лучше анализировать в статике.
В модель 3-разрядного параллельного регистра включаем:
3 SR триггера S-R FlipFlop.
Константы Constant и Constant1 co значениями1 и 0 для выбора управляющих значений. Блок находится в Simulink => Sources.
3 ручных переключателя Manual Switch. Блок находится в Simulink => Signal Routing. Нужны для выбора входных данных для каждого триггера.
Их имена - Input 1, Input 2, Input 3.
Ручной переключатель Manual Switch для выбора сигнала записи. Его имя Record. При записи Record =1, Reset = 0.
Ручной переключатель Manual Switch для выбора сигнала сброса. Его имя Reset. При сбросе Reset = 1, Record =0.
3 логических блока Logical Operator (AND). Блок находится в Simulink => Logic and Bit Operations, с их помощью биты данных передаются на триггеры только при Record =1.
6 дисплеев Display для контроля прямых Q и инверсных !Q выходов триггеров. Блок находится в Simulink => Sinks.
63
Прогон при записи. Выбраны Record =1, Reset = 0, биты данных 011.
Прогон при сбросе. Выбраны Record =0, Reset = 1, биты данных безразличны.
64
6.2.2. Регистр сдвига
Для регистра сдвига создаем динамическую модель. Его поведение надо анализировать во времени.
В модель 3-разрядного регистра сдвига включаем:
3 триггера D_защелка D_Latch. Блок находится в Simulink Extras=>FlipFlops.
2 элемента памяти Memory между триггерами. Блок находится в Simulink => Discrete. Они необходимы для запоминания предыдущего состояния триггеров в процессе моделирования.
Генераторы прямоугольных импульсов Pulse Generator. Блок находится в Simulink => Sources. Один для формирования сигнала данных, другой для формирования сигнала синхронизации триггеров (при его наличии данные заносятся в триггер).
2 преобразователя типа данных Data Type Conversion. Блок находится в Simulink => Signal Attributes. Преобразует данные численного типа в булевые, что нужно для триггера D_защелка..
Наблюдатель Scope. Блок находится в Simulink => Sinks. Нужен для просмотра временных диаграмм сигналов в модели. В нем 5 входов.
65
Прогон при записи. Выбраны:
Для Pulse Generator период 4 сек., Длительность импульса 50% от периода, Задержка начала.4 сек.
Для Pulse Generator1 период 3 сек., Длительность импульса 10% от периода, Задержка начала.1 сек.
Видно, что выходы внутренних триггеров повторяют входные данные со сдвигом во времени.
66