Цифровые устройства и микропроцессоры: Учебное пособие, страница 34

Поэтому,   регистры   сдвига  удобно выполнять на DV-триггерах (рис. 5.17). На вход  V  подают сигнал микрооперации сдвига.

Рисунок 5.17 – Регистр сдвига  на   DV – триггерах

Регистр  сдвига  на  операционной схеме обозначают  так (рис. 5.18)

Рисунок 5.18 – Регистр  сдвига  на  операционной схеме

На этом рисунке обозначено:   Y1 - микрооперация сдвига вправо  на 1 бит;             Y2 - микрооперация сдвига влево  на 1 бит;    Д, Е - дополнительная информация, которая помещается в освобождающиеся разряды.  Тогда происходит составление нового слова на регистре

                                Y1:      P1: = сдв  ЛП (1) P2 I E       

                                Y2:      P2: = сдв  ЛЛ (1) P2 I D

Микрооперация составления нового слова называется  конкатенацией.

Регистры сдвига широко используются  для  организации  последовательных АЛУ, преобразований кодов и  выпускаются  в  виде  отдельных  микросхем 

( К155ИР1, К155ИР11 и др.).

Если вход и выход регистра сдвига соединить между собой, то код будет непрерывно циркулировать по замкнутому контуру,  получается так называемый динамический регистр. Возьмём трёхразрядный  регистр сдвига (рис. 5.19).

                             

Рисунок 5.19 –  Динамический регистр

Пусть в исходном состоянии на регистре записан код  1 0 0 (такт № 0). В каждом последующем такте эта единица будет перемещаться  (рис.5.20)

Такт	Q1	Q2	Q3	tцсх<tцц			tцсх>tцц
0	1	0	0	1	0	0	1	0	0
1	0	1	0
2	0	0	1	0	0	1
3	1	0	0
4	0	1	0	0	1	0	0	1	0
5	0	0	1
6	1	0	0	1	0	0
7	0	1	0
8	0	0	1	0	0	1	0	0	1
9	1	0	0
10	0	1	0	0	1	0
11	0	0	1
12	1	0	0	1	0	0	1	0	0
13	0	1	0
14	0	0	1	0	0	1
15	1	0	0
16	0	1	0	0	1	0	0	1	0
17	0	0	1
18	1	0	0	1	0	0
19	0	1	0

Рисунок 5.20 – Движение кода в динамическом регистре

Видно, что код на регистре повторяется  через  n-тактов, где n = 3 - число разрядов    регистра.

Существуют два понятия:

      1) Период  циркуляции кода на  регистре. Он равен числу  разрядов  (tцц = n).

      2) Период цикла схемы  - это время, через которое  код  считывается    из регистра (t цсх).

      В зависимости от соотношения  tцц  и  tцсх  возможны три режима работы:

     1)  tцц = tцсх  - это режим хранения информации.

     2)  tцсх < tцц   - режим сдвига влево (регистр со сдвигом влево).

3)  tцсх > tцц   - регистр со сдвигом вправо.

Получился универсальный регистр, но быстродействие его невысокое.

Динамические  n – разрядные  регистры соединяются в блоки   по m штук (как показано на рис. 5.21) и записывают в них слова “поперёк”. Всего можно записать n штук  m – разрядных слов. Эти слова появляются в некотором сечении регистров через время равное  n тактов. Получили, так называемую, регистровую память или цифровую линию задержки  (ЦЛЗ).

Рисунок 5.21 – Цифровая линия задержки

Для этих целей  специально  выпускаются  регистры. Например, микросхема К144ИР3 – регистр на 64 бит  (задержка на 64 такта).