Регістри належать до однієї з найпоширеніших груп ЦПП. Вони застосовуються як оперативна пам’ять для тимчасового зберігання даних, для сполучення ЕОМ і радіоелектронних приладів із зовнішніми пристроями, зокрема, з метою індикації і введення-виведення інформації, перетворення її для передавання на далекі відстані, для виконання арифметичних операцій тощо.
Залежно від способу записування і зчитування інформації регістри поділяються на два основні типи: паралельні і зсуву. Інші різновиди регістрів (буферні, багаторежимні буферні, комбіновані, універсальні тощо) базуються на цих двох зазначених типах.
7.1.1 Паралельні регістри
7.1.1.1 Принцип побудови. Паралельними (регістрами пам’яті, схову) є регістри, в яких записування і зчитування всіх розрядів слова відбувається одночасно і розряди слова займають фіксоване положення відносно розрядів регістра.
Паралельний регістр – це набір тригерів з окремими інформаційними входами і виходами в кожному розряді та зі спільним для всіх розрядів синхровходом. Найпоширенішими є регістри з однофазним записом інформації на D-тригерах (рис. 7.1, а). З надходженням синхроімпульсу (G= 1) відбувається записування до регістра в паралельному коді вхідного слова D, наприклад, чотирирозрядного Q3 ... Q0 = d3 … d0, а за його відсутності (G= 0) регістр перебуває в режимі зберігання записаної інформації, коли її можна зчитувати (також у паралельному коді) з виходів Q3 ... Q0.
|
а) |
б) |
в) |
Рисунок 7.1
Регістри з трьома станами виходу (рис. 7.1, б) дозволяють здійснювати гнучкіший зв’язок з вихідною шиною. У такому регістрі так само активним рівнем синхроімпульсу G= 1 вхідне слово записується до тригерів, які за пасивного рівня G= 0 перебувають у режимі зберігання. Елементи з трьома станами виходу за відсутності сигналу дозволу (ОЕ = 0) перебувають у високоімпедансному стані уі = Z і від’єднують регістр від шини, а під час зчитування, коли тригери перебувають у режимі зберігання, сигналом ОЕ = 1 інформація передається в шину: уі = Qі. Такі регістри з потужними вихідними елементами називають буферними (рис. 7.1, в), бо забезпечують підвищену навантажівну здатність і часову буферизацію даних.
7.1.1.2 Різновиди паралельних регістрів, їх макро- і мегафункції. Основні різновиди стандартних ІС серії 74 (макрофункції з ідентифікаційними номерами 1...3) і дві мегафункції (з номерами 4, 5) наведено на рис. 7.2.
Паралельні регістри зі статичним керуванням (символи 1, 4), як і тригери, на яких вони виконуються, відрізняються позначенням синхровходу (зазвичай G, gate, інколи С) і складником LATCH у назві символу. У таких регістрах заборонено змінювати вхідну інформацію під час дії активного рівня синхроімпульсу, бо її зміна, у тому числі й випадкова, тобто завада, як в асинхронному пристрої через ворота Gate потраплятиме до виходів. У паралельних регістрів з динамічним керуванням (символи 2, 3, 5) синхровходи позначаються літерами CLК або у вигляді трикутника стрілки і складником FF (Flip-Flop) у назві символу. Такі регістри мають підвищену завадостійкість, бо в них заборонено змінювати вхідну інформацію лише під час дії активного перепаду синхроімпульсу.
Найпоширенішими є регістри з однофазним записом інформації на D-тригерах (символи 1, 2, 4, 5): регістр 1 відповідає схемі на рис. 1,б, а регістр 2 – схемі на рис. 7.1, а), в якій використовуються D-тригери з динамічним керуванням. В однофазних регістрах розряди вхідного слова (позначаються Di, data[], а також A, C, В, D…, причому зазвичай вага розряду зростає від початкових літер абетки до наступних, отже, правильною є відповідність груп data[3..0] = D, C, В, A) передаються однодротовою лінією, що зручно для обміну інформацією з шинами. Проте більші функціональні можливості мають регістри з парафазним записом інформації на JK-три-герах (символ 3); їх можна використати як набір тригерів зі спільним синхровходом для побудови, наприклад, лічильників або регістрів зсуву.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
