2.Регистры.

2.1. Определение

Регистр — функциональное устройство, предназначенное для приема и запоминания n-разрядного слова (кода) X1, X2 . . ., X n-1, Хn, а также для выполнения определенных микроопераций над этим словом.

Регистр представляет собой упорядоченную совокупность триг­геров со схемой управления входными и выходными сигналами.

Разрядность регистра соответствует количеству используемых в нем триггеров.

Каждый триггер регистра имеет прямой и инверсный выходы, используемые соответственно для получения прямого и ин­версного кодов.

2.2.Классификация.

С помощью регистров можно осуществлять опера­ции преобразования информации из одного вида в другой (последо­вательного кода слова в параллельный и т. п.), а также некоторые логические операции (поразрядное логическое сложение и умноже­ние и т. п.).

По виду выполняемых операций (микроопе­раций) над словами различают регистры для приема, передачи и сдвига информации.

По способу приема и передачи информации, различают последовательные, параллельные и параллельно-последовательные регистры.

По количеству каналов, по которым поступает информация на входы разрядов, регистры бывают одно- и парафазными. В однофазных регистрах информация поступает на каждый разряд только по одному каналу (прямому или инверсному), а в парафазных — по обоим каналам.

По количеству тактов управления, необхо­димых для записи кода слова, различают одно-, двух- и многотактные (n-тактиые) регистры.

2.3. Регистры приема и передачи информации.

2.3.1. Двухтактный регистр на rs- триггерах.

Схема двухтактного регистра, осуществляющая прием и передачу информации, приве­дена на рис.2.1. В этой схеме используются RS-триггеры, группа входных И1 и выходных И2, И3 схем. Информация в регистр заносит­ся по шинам X1,X2….,Xn только в том случае, когда на шину Пр подан управляющий сигнал приема информации. При этом через схемы И1 проходят сигналы установки триггеров в состояние 1 только в тех разрядах, где X1=1. Чтобы в остальных разрядах был записан 0, необходимо предварительно все разряды устанавливать в нулевое состояние. Записанный в регистр код слова будет храниться в нем до тех пор, пока не будет снова подан сигнал установки регистра в состояние 0.

Прямой код хранимого в регистре слова будет выдан при наличии на шине ВП управляющего сигнала «Выдача прямого кода». При этом код слова с прямых выходов триггеров ре­гистра пройдет через группу схем И2 и в каждом разряде на выходе будет

_

выработан сигнал Qi =Xi. Сигнал выдачи инверсного кода ВИ позволяет через группу схем Из получить инверсное значение кода, хранимого в регистре; при этом в каждом его

Рис. 2.1. Схема регистра на RS-триггерах.

_

разряде вырабатыва­ется значение кода Qi =Xi.

2.3.2. Парафазный регистр

Установка триггеров регистра в состояние 0, прежде чем записать в них информацию, ведет к затратам времени. Для увеличения быст­родействия регистров используется парафазная передача информа­ции с регистра на регистр. При этом используются оба входа триг­гера и по ним одновременно подаются сигналы 1 и 0. Схема передачи парафазных кодовых сигналов в регистрах приведена на рис.2.2. Код, записанный в регистр Рг1, передается при наличии на шине Пр управляющего сигнала приема информации в регистр Рг2.

Передача кода осуществляется через группу схем И1 и И2 (при этом через схемы И1 передаются прямые, а через схемы И2 — инверсные значения переменных). На единичных и нулевых входах каждого триггера регистра Рг2 возникают комбинации I и 0 или 0 и 1 входных сигналов, устанавливающих триггеры этого регистра в требуемое состояние независимо от их исходного состояния.

Q1=X1

Q2=X2

Q n-1=Xn-1

Qn=Xn

Рис.2.2. Схема передачи парафазных кодовых сигналов в регистрах.