Цифровые устройства и микропроцессоры: Учебное пособие, страница 32

Все входы образуют входную шину, а выходы – выходную шину.  Условное обозначение регистра показано на   рис. 5.3.

                                                      

Рисунок 5.3 – Условное обозначение регистра

На операционных схемах регистры и их соединение изображают так, как показано на рис. 5.4.

Рисунок 5.4 – Соединение регистров хранения

В этой операционной схеме c тремя  24 – разрядными регистрами выполняются следующие микрооперации передачи:

          Y1:    RG3: = RG2

          Y2:    RG2: = RG1

          Y3:    RG2: = RG3

          Y4:    RG1[1-8] : = RG2 [1-8]

Часть разрядов в регистре, которые носят  самостоятельное  значение  называются  субрегистром или подрегистром  ( RG2[ 1-8] – подрегистр  регистра  RG2[1-24] ).  Регистры хранения  могут  выполнятся  на  триггерах любых  типов.

Синтез регистров хранения

Возьмем два  четырёхразрядных регистра хранения на JK-триггерах и соединим их между собой с помощью  конъюнкторов (рис. 5.5).

Рисунок 5.5 – Соединение регистров с помощью конъюнкторов

Входы Y1 и Y2  являются дополнительными управляющими входами.  На операционных схемах такое соединение  регистров  условно обозначают следующим образом (рис. 5.6)

Рисунок 5.6 – Соединение регистров на операционных  схемах

Рассмотрим, как будут влиять сигналы Y1 и Y2 на  передачу  информации с  регистра  P1  на  регистр  Р2.

        Пусть, например,  Y1=Y2=0. Тогда   P2 находится в режиме хранения  своей информации, так как на выходах всех конъюнкторов имеются нули  (на входах  J = K = 0).  Если Y1=1, Y2=0, то на входах  К =0 (нижние  конънкторы), а состояние входов  J  рассмотрим по  таблице (рис. 5.7), в которой состояние регистра определяется прямыми выходами триггеров:

Такт t			Такт t+1
P1	P2	Входы P2	Регистр Р2
0	0	0      0	0
0	1	0      0	1
1	0	1      0	1
1	1	1      0	1

Рисунок 5.7 – Состояния входов и выходов регистра Р2      

Если  на  входе J = 1, то на выходе Р2 тоже будет единица. Таким образом, выполняется микрооперация  дизъюнкции над содержимым регистров 

                                 Y1:        Р2: = Р1 V Р2

Возьмём другой случай    Y1= 0, Y2 = 1 (рис. 5.8).

Такт t			Такт t+1
P1	P2	Входы P2	Регистр Р2
0	0	0       1	0
0	1	0       1	0
1	0	0       0	0
1	1	0       0	1

                Рисунок 5.8 – Состояния входов и выходов регистра Р2

Видно, что выполняется другая микрооперация, а именно – конъюнкция

                                  Y2:         P2: = P1  P2

Нетрудно видеть, что если Y1=Y2=1, то  Р1: = Р2, то есть  выполняется микрооперация  передачи.

Мы выполнили анализ   регистра,  то есть,  соединили регистры и ответили на вопрос что будет при  таком соединении.

На практике обычно ставится задача не анализа, а  синтеза, то  есть,  как соединить регистры между собой, чтобы выполнялась требуемая микрооперация.

Синтез регистра сводится к синтезу одного разряда,  так  как  все остальные разряды идентичны. Пусть, например, требуется синтезировать регистр на Т-триггерах для выполнения следующих микроопераций между входной информацией и содержимым регистра:

         1)  Передача          2)  Дизьюнкция ( V )          3)  Конънкция  ()

 Составим  схему (рис. 5.9):

                                          

Рисунок 5.9 – Схема для синтеза одного разряда регистра

Здесь КС – комбинационная схема.

Составим таблицу истинности работы нашего устройства, но сначала необходимо произвольно  закодировать управляющие  сигналы (рис. 5.10):