Автор работы: Пользователь скрыл имя, 16 Января 2013 в 21:32, статья
Регистр — последовательное или параллельное логическое устройство, используемое для хранения n-разрядных двоичных чисел и выполнения преобразований над ними.
Регистр представляет собой упорядоченную последовательность триггеров, обычно D, число которых соответствует числу разрядов в слове. С каждым регистром обычно связано комбинационное цифровое устройство, с помощью которого обеспечивается выполнение некоторых операций над словами.
Фактически любое цифровое устройство можно представить в виде совокупности регистров, соединённых друг с другом при помощи комбинационных цифровых устройств.
Регистр (цифровая техника)
4-х разрядный сдвиговый
регистр, преобразователь
Регистр — последовательное или параллельное логическое устройство, используемое для хранения n-разрядных двоичных чисел и выполнения преобразований над ними.
Регистр представляет собой
упорядоченную
Фактически любое цифровое устройство можно представить в виде совокупности регистров, соединённых друг с другом при помощи комбинационных цифровых устройств.
Основой построения регистров являются D-триггеры, RS-триггеры.Содержание [убрать]
1 Операции в регистрах
2 Классификация регистров
3 Типы регистров
3.1 Параллельные регистры
3.2 Сдвигающие (последовательные) регистры
4 Регистры процессора
5 Троичные регистры
6 Примечания
7 Литература
Операции в регистрах
Типичными являются следующие операции:
приём слова в регистр;
передача слова из регистра;
поразрядные логические операции;
сдвиг слова влево или вправо на заданное число разрядов;
преобразование
установка регистра в начальное состояние (сброс).
Классификация регистров
Регистры классифицируются[1] по следующим видам:
накопительные (регистры памяти, хранения)[2][3];
сдвигающие[4][5][6][7][8][9][
В свою очередь сдвигающие регистры делятся:
по способу ввода-вывода информации:
параллельные - запись и считывание информации происходит одновременно на все входы и со всех выходов[15];
последовательные - запись и считывание информации происходит в первый триггер, а та информация, которая была в этом триггере, перезаписывается в следующий - то же самое происходит и с остальными триггерами[16][17];
комбинированные;
по направлению передачи информации:
однонаправленные;
реверсивные[18][19].
по основанию системы счисления
двоичные
троичные
десятичные
Типы регистров
Регистры различают по типу ввода (загрузки, приёма) и вывода (выгрузки, выдачи) информации:
С последовательным вводом и выводом информации
С параллельным вводом и выводом информации
С параллельным вводом и последовательным выводом. Например: SN74LS165J(N), SN74166J(N), SN74LS166J(N)
С последовательным вводом и параллельным выводом. Например: SN7416J(N), SN74LS164J(N), SN74LS322J(N), SN74LS673J(N)
Использование триггеров
с защёлками с тремя
Параллельные регистры
В параллельных (статических) регистрах схемы разрядов не обмениваются данными между собой. Общими для разрядов обычно являются цепи тактирования, сброса/установки, разрешения выхода или приема, то есть цепи управления. Пример схемы статического регистра, построенного на триггерах типа D с прямыми динамическими входами, имеющего входы сброса и выходы с третьим состоянием, управляемые сигналом EZ.
Сдвигающие (последовательные) регистры
Последовательные (сдвигающие) регистры представляют собою цепочку разрядных схем, связанных цепями переноса. Основной режим работы — сдвиг разрядов кода от одного триггера к другому на каждый импульс тактового сигнала. В однотактных регистрах со сдвигом на один разряд вправо слово сдвигается при поступлении синхросигнала. Вход и выход последовательные (англ. Data Serial Right, DSR).
Согласно требованиям синхронизации в сдвигающих регистрах, не имеющих логических элементов в межразрядных связях, нельзя применять одноступенчатые триггеры, управляемые уровнем, поскольку некоторые триггеры могут за время действия разрешающего уровня синхросигнала переключиться неоднократно, что недопустимо. Появление в межразрядных связях логических элементов, и тем более, логических схем неединичной глубины упрощает выполнение условий работоспособности регистров и расширяет спектр типов триггеров, пригодных для этих схем. Многотактные сдвигающие регистры управляются несколькими синхропоследовательностями. Из их числа наиболее известны двухтактные с основным и дополнительным регистрами, построенными на простых одноступенчатых триггерах, управляемых уровнем. По такту С1 содержимое основного регистра переписывается в дополнительный, а по такту С2 возвращается в основной, но уже в соседние разряды, что соответствует сдвигу слова. По затратам оборудования и быстродействию этот вариант близок к однотактному регистру с двухступенчатыми триггерами.
Примеры:
SN74ALS164 (КР1533ИР8) — восьмиразрядный
сдвиговый регистр с
SN74ALS165 (КР1533ИР9), SN74ALS166 (КР1533ИР10)
— восьмиразрядный сдвиговый
регистр с последовательной
SN74198 (КР1533ИР13) — восьмиразрядный
реверсивный сдвиговый регистр,
SN74LS295 (КР1533ИР16) — четырёхразрядный реверсивный сдвиговый регистр с тремя состояниями выходов, имеющий четыре режима работы: параллельная загрузка, сдвиг влево, сдвиг вправо и блокировка.
Регистры процессора
Основная статья: Регистры процессора
По назначению регистры процессора различаются на:
Аккумулятор — используется для хранения промежуточных результатов арифметических и логических операций и инструкций ввода-вывода;
флаговые — хранят признаки результатов арифметических и логических операций;
общего назначения — хранят операнды арифметических и логических выражений, индексы и адреса;
индексные — хранят индексы исходных и целевых элементов массива;
указательные — хранят указатели на специальные области памяти (указатель текущей операции, указатель базы, указатель стэка);
сегментные — хранят адреса и селекторы сегментов памяти;
управляющие — хранят информацию, управляющую состоянием процессора, а также адреса системных таблиц.
Троичные регистры
Основная статья: Троичный компьютер#Узлы троичных ЭВМ
Троичные регистры строятся на троичных триггерах. Как и троичные триггеры, троичные регистры могут быть разных троичных систем кодирования троичных данных (троичных разрядов): трёхуровневая однопроводная, двухуровневая двухразрядная двухпроводная, двухуровневая трёхразрядная одноединичная трёхпроводная, двухуровневая трёхразрядная однонулевая трёхпроводная и др. Троичные трёхразрядные одноединичные N-разрядные регистры данных описаны в .
На рисунке справа приведена схема девятиразрядного параллельного статического стробируемого троичного регистра данных на трёх трёхразрядных параллельных статических стробируемых троичных регистрах данных в трёхбитной одноединичной системе троичных логических элементов (линии с обозначением "3В" - трёхпроводные), имеющего ёмкость в
Примечания
↑ http://wiki.miem.edu.ru/index.
↑ http://www.intuit.ru/
↑ http://www.bashedu.ru/
↑ http://www.gsm-guard.net/
↑ http://kpe.hww.ru/spravka_
↑ http://dssp.karelia.ru/~ivash/
↑ http://www.airalania.ru/airm/
↑ http://www.intuit.ru/
↑ http://dfe3300.karelia.ru/koi/
↑ http://www.bashedu.ru/
↑ http://www.gsm-guard.net/
↑ http://kpe.hww.ru/spravka_
↑ http://dssp.karelia.ru/~ivash/
↑ http://www.airalania.ru/airm/
↑ http://www.intuit.ru/
↑ http://dfe3300.karelia.ru/koi/
↑ http://www.bashedu.ru/
↑ http://www.texnic.ru/tools/
↑ http://shema.relline.ru/main/
↑ http://www.exponenta.ru/
↑ http://it.fitib.altstu.ru/
↑ http://www.texnic.ru/tools/
↑ http://www.texnic.ru/tools/
↑ http://kt1bladerunner.
↑ http://www.erudition.ru/
↑ http://www.texnic.ru/tools/
Литература
Генри С. Уоррен, мл. Глава 2. Основы
// Алгоритмические трюки для
Нефедов А.В, Савченко А.М., Феоктистов Ю.Ф. Под редакцией Широкова Ю.Ф. Раздел 3. Цифровые интегральные микросхемы и их электрические параметры // Зарубежные интегральные микросхемы для промышленной электронной аппаратуры: Справочник. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 288 с. — ISBN 5-283-01540-8
Петровский И.И., Прибыльский А.В,, Троян А.А., Чувелов В.С. Функциональный состав микросхем серии КР1533: 5. Регистры; Функциональный состав микросхем серии КР1554: 4. Регистры // Логические ИМС КР1533, КР1554. Справочник. — М.: ТОО «Бином», 1993. — 497 с. — ISBN 5-85959-045-5
Методические указания. Исследование регистров