
- •Регістри
- •4.1. Загальна характеристика регістрів
- •4.2. Установлювальні мікрооперації. Однофазний і парафазний спосіб записування інформації
- •4.3. Записування інформації від двох джерел
- •4.4. Зчитування інформації
- •4.5. Логічні мікрооперації в регістрах
- •4.6. Мікрооперації зсуву
- •3.7. Перетворення послідовного коду в паралельний і навпаки
- •Лічильники
- •5.1. Загальна характеристика лічильників
- •5.3. Двійкові реверсивні лічильники
Регістри
4.1. Загальна характеристика регістрів
Регістром називається типовий функціональний вузол комп'ютера, призначений для приймання, тимчасового зберігання, перетворення і видачі n-розрядного двійкового слова. Регістр містить регулярний набір однотипних тригерів, в кожному з яких зберігається значення одного двійкового розряду машинного слова. Найчастіше використовують тригери типів RS, JK і D (рис. 4.1).
Рис.
4.1 Схема регістра на D-тригерах
Регістри,
призначені тільки для приймання
(записування), зберігання і передачі
інформації, називаються елементарними
або фіксаторами. Регістри, в яких
зберігання даних поєднується з
мікроопераціями зсуву, називаються
зсувовими. Елементарні регістри будують
на одноступеневих тригерах, а зсувові
– на двоступеневих або D-тригерах з
динамічним керуванням. Логічна функція
регістра позначається буквами RG
(register).
Регістри
забезпечують зберігання команд, адреси
пам'яті, результатів операцій, індексів
та ін.
Регістри
класифікують за такими ознаками:
способом
керування записуванням – асинхронні
та синхронні;
способом
записування і видачі двійкових слів –
паралельні, послідовні й універсальні;
у паралельних регістрах записування і
видача слів виконується одночасно всіма
розрядами, а в послідовних – розряд за
розрядом в напрямку від молодших розрядів
до старших або навпаки; універсальні
регістри забезпечують як паралельний,
так і послідовний обмін інформацією;
числом
ліній для представлення значення одного
розряду слова (біта інформації) –
однофазні й парафазні; при однофазному
поданні значення кожного розряду слова
передається по одній лінії зв'язку, а
при парафазному – по двох лініях
(одночасно відображається пряме та
інверсне значення розряду);
числом
тактів для записування слова – одно-,
дво- і багатотактні;
складом
мікрооперацій, які виконуються:
установлювальні, записування, читання,
порозрядні логічні й зсуву, а також
перетворення послідовного коду в
паралельний і навпаки;
напрямом
зсуву – односторонні (лівий або правий
зсув) і двосторонні (реверсивні);
типом
тригерів, що використовуються;
елементною
структурою – потенціальні, імпульсні
й потенціально-імпульсні.
4.2. Установлювальні мікрооперації. Однофазний і парафазний спосіб записування інформації
Установлювальні
мікрооперації служать для переключення
регістрів у певний стан. Наприклад,
установлення регістра в стан "0"
або "1"; установлення парних розрядів
у стан "0", а непарних – у стан "1";
записування в регістр деякої константи
або обнуління деяких байтів та
ін.
Установлювальні мікрооперації
переважно використовують асинхронні
входи регістра, наприклад, вхід скидання
R для схеми, зображеної на рис.
4.1.
У регістрах на RS- або JK- тригерах
можливий однофазний або парафазний
спосіб записування інформації. При
однофазному записуванні значення
кожного розряду слова А=АnAn-1…Аi …А1
надходить по одній лінії зв'язку на вхід
S (або J) відповідних тригерів. Після
зчитування записаної інформації регістр
має обнулятися по спільному R входу
(рис. 4.2). Таким чином, при однофазному
записуванні частота обміну інформацією
зменшується, оскільки процеси введення
і скидання чергуються.
Рис.4.2
Схема регістра з однофазним записом
даних
При парафазному записуванні
інформації значення кожного розряду
слова А передається по двох лініях
зв'язку. При цьому пряме значення Аі
надходить на вхід S (або J) відповідних
тригерів, а інверсне значення
–
на вхід R (або K). У цьому випадку не
потрібне попереднє скидання регістра
в стан "0", тому що таку функцію
виконує сигнал
(рис.4.3).
Рис.4.3
Схема регістра з парафазним записом
даних
У регістрах на D-тригерах, які
мають один інформаційний вхід, можливий
тільки однофазний спосіб записування
інформації. З приходом чергового
синхроімпульсу записується нова
інформація або при відсутності даних
на вхідній шині стан регістра автоматично
обнуляється (див. рис.4.1).
При необхідності
збереження інформації на декілька
тактів у регістрах на D-тригерах потрібно
використати дозволяючий V-вхід, або
блокувати проходження синхроімпульсу
на С-вхід.