Înregistrare (tehnologie digitală)

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 10 februarie 2020; verificările necesită 13 modificări .

Un registru  este un dispozitiv pentru scrierea, stocarea și citirea datelor binare de n biți și efectuarea altor operații asupra acestora [1] .

Registrul este un set ordonat de flip- flops , de obicei D-flip-flops , al căror număr corespunde numărului de biți din cuvânt . Un dispozitiv digital combinațional poate fi asociat cu registrul , cu ajutorul căruia se efectuează anumite operații asupra cuvintelor.

Baza pentru registrele de construcție sunt: ​​D-flip-flops , RS-flip-flops , JK-flip-flops .

Operațiuni în registre

Următoarele operațiuni sunt tipice:

Clasificarea registrelor

Registrele sunt clasificate [2] după următoarele tipuri:

La rândul lor, registrele de deplasare sunt împărțite:

Tipuri de înregistrare

Registrele se disting prin tipul de informații de intrare (încărcare, recepție) și de ieșire (încărcare, emitere):

  1. Cu intrare și ieșire secvențială a informațiilor
  2. Cu intrare și ieșire paralelă a informațiilor
  3. Cu intrare paralelă și ieșire serială. De exemplu: SN74LS165J(N), SN74166J(N), SN74LS166J(N)
  4. Cu intrare serială și ieșire paralelă. De exemplu: SN7416J(N), SN74LS164J(N), SN74LS322J(N), SN74LS673J(N)

Utilizarea flip-flop-urilor cu zăvoare cu trei stări la ieșire, capacitate de încărcare crescută (comparativ cu microcircuitele standard ale seriei) permite utilizarea ( în sistemele cu microprocesoare cu organizare dorsală ) a registrelor direct pe coloană principală ca registre, registre tampon, Registre I/O, transmițător backbone și etc fără circuite de interfață suplimentare.

Pe lângă registrele binare descrise mai sus, registrul se poate baza și pe un sistem numeric diferit , cum ar fi ternar sau zecimal .

Registre paralele

În registrele paralele (statice), circuitele de biți nu fac schimb de date între ele. Comun biților sunt de obicei ceasul, resetarea / setarea, permisiunile de ieșire sau primire, adică circuitele de control. Un exemplu de circuit de registru static construit pe bistabile de tip D cu intrări dinamice directe, cu intrări de resetare și ieșiri de stare a treia controlate de semnalul EZ.

Shift (serial) registres

Registrele de deplasare (sau registrele secvențiale (de deplasare) ) sunt un lanț de circuite de biți conectate prin circuite de transfer. Modul principal de operare este deplasarea biților codului de la un declanșator la altul pentru fiecare impuls al semnalului de ceas. În registrele cu un singur ciclu cu o deplasare cu un bit la dreapta, cuvântul este deplasat când sosește un semnal de ceas . Intrarea și ieșirea sunt seriale ( Dreapta serială de date engleză  , DSR ).

În conformitate cu cerințele de sincronizare în registrele de deplasare care nu au elemente logice în conexiunile inter-biți, declanșatoarele controlate de nivel într-o etapă nu pot fi utilizate, deoarece unele bistabile pot comuta în mod repetat în timpul nivelului de activare al semnalului de ceas, care este inacceptabil. Apariția elementelor logice în conexiunile inter-biți și, cu atât mai mult, a circuitelor logice de adâncime neuniformă, simplifică îndeplinirea condițiilor de operabilitate a registrelor și extinde gama de tipuri de declanșare adecvate acestor circuite. Registrele cu deplasare multiciclu sunt controlate de mai multe ceasuri. Dintre acestea, cele mai faimoase sunt push-pull cu registrele principale și suplimentare, construite pe flip-flops simple cu o singură etapă controlată de nivel. La ciclul C1, conținutul registrului principal este rescris într-unul suplimentar, iar la ciclul C2 se întoarce la registrul principal, dar deja la biții vecini, ceea ce corespunde unei deplasări de cuvânt. În ceea ce privește costurile echipamentelor și viteza, această opțiune este aproape de un registru cu un singur ciclu cu flip-flops în două etape.

Exemple:

Registrele procesorului

În funcție de scop , registrele procesorului diferă în:

Registre ternare

Registrele ternare sunt construite pe flip-flops ternare . La fel ca bistabilele ternare, registrele ternare pot fi ale diferitelor sisteme de codare ternare pentru date ternare (cifre ternare): trei niveluri cu un singur fir, două niveluri, două cifre, două fire, două niveluri, trei cifre, unu-unu trei -sârmă, două niveluri, trei cifre, unu-zero, trei fire etc.

Figura din dreapta arată o diagramă a unui registru de date ternar cu porți statice paralele de nouă biți pe trei registre de date ternare cu porți statice paralele de trei biți într-un sistem de trei biți cu o unitate de elemente logice ternare (linii cu denumirea 3B: cu trei fire), având o capacitate în sistemul de numere ternar pozițional exponențial de numere (coduri).

Vezi și

Note

  1. ↑ Gabrielyan Sh., Vakhtina E. Inginerie electrică și electronică. Instrucțiuni. - Stavropol: Argus, 2013. - S. 32. - ISBN 978-5-9596-0837-8 .
  2. ↑ http://wiki.miem.edu.ru/index.php/Circuit Engineering: Lectures Copie de arhivă din 17 ianuarie 2010 la Wayback Machine Capitolul 11 ​​Secțiunea 1.1 11.1 Clasificarea registrelor
  3. ↑ http://www.intuit.ru/department/hardware/archhard2/2/2.html Arhivat 25 februarie 2008 la Wayback Machine Internet University of Information Technology. Arhitectura si organizarea calculatoarelor. V. V. Gurov, V. O. Chukanov. 2. Prelegere: Principalele elemente funcționale ale calculatorului, partea 2. Registrul de stocare. Fig.2.5. Structură de registru de stocare pe patru biți cu intrare asincronă setată la 0 . Fig.2.6. Desemnarea grafică convențională a unui registru de stocare pe patru biți cu o intrare de setare asincronă la 0
  4. ↑ http://www.bashedu.ru/perspage/wsap/posobie/chapter3/6.htm  (link inaccesibil) Fundamentele electronicii digitale. 3.6. Registrele. Registre de stocare. Fig.3.25. Diagrame funcționale ale principalelor tipuri de registre. Orez. 3.26. Registre de stocare, pe flip-flops D sincronizate cu nivelul de ceas (a), margine (b) și pe claps-flops RS sincronizate cu margine (c)
  5. ↑ http://www.gsm-guard.net/glossary/_r.htm Arhivat 6 ianuarie 2009 la Wayback Machine Glossary. Registrul de deplasare
  6. ↑ http://kpe.hww.ru/spravka_circuitry/rs.htm Arhivat 17 noiembrie 2007 la registrele Wayback Machine Shift
  7. ↑ http://dssp.karelia.ru/~ivash/ims/t12/TEMA6.HTM Arhivat 9 iunie 2009 la registrele Wayback Machine Shift. Fig.1. Schimbă registrele de pe flip-flops JK
  8. ↑ http://www.airalania.ru/airm/147/53/index.shtml Arhivat 6 martie 2009 la Wayback Machine 6.1. Registre de deplasare și contoare de inele
  9. ↑ http://www.intuit.ru/department/hardware/archhard2/2/2.html Arhivat 25 februarie 2008 la Wayback Machine Internet University of Information Technology. Arhitectura si organizarea calculatoarelor. V. V. Gurov, V. O. Chukanov. 2. Prelegere: Principalele elemente funcționale ale calculatorului, partea 2. Registrul de deplasare. Fig.2.7. Structura registrului de schimbare. Fig.2.8. Desemnarea grafică convențională a unui registru de deplasare pe patru biți cu o intrare de setare asincronă la 0
  10. ↑ http://dfe3300.karelia.ru/koi/posob/log_basis/registr2.html Copie de arhivă datată 20 august 2009 la fundamentele logice Wayback Machine Computer. Registre de deplasare paralelă. Fig.9.1 Diagrama structurală a unui registru inel paralel pe 4 biți. Fig.9.2. Logică de registru inel pe 4 biți
  11. ↑ http://www.bashedu.ru/perspage/wsap/posobie/chapter3/6.htm  (link inaccesibil) Fundamentele electronicii digitale. 3.6. Registrele. registre de deplasare. Orez. 3.27. Registrele de deplasare pe bascule D a), bască RS b) și registru combinat pe bascule D
  12. ↑ http://www.texnic.ru/tools/cif_ms/7.html Arhivat 6 decembrie 2008 la Wayback Machine 7.REGISTERS. 7.1. registre de deplasare. Orez. 248. Registrul cu deplasare pe doisprezece biți
  13. ↑ http://shema.relline.ru/main/lections/second/Reg_sdwig Arhivat 25 mai 2009 la MGIEM Wayback Machine . Circuite. Prelegeri. registre de deplasare. Implementarea registrelor de deplasare pe bistabile RS cu un singur ciclu. Registrul de deplasare în trei timpi
  14. ↑ http://www.exponenta.ru/educat/systemat/1006/3_projects/vavilkin_kornilov.asp Copie de arhivă din 23 mai 2009 la Wayback Machine Fig.2 Registrul de deplasare compus din patru flip-flops D. Fig.3 Un registru de deplasare tipic format din patru flip-flops JK. Fig.5 Încărcarea datelor în registrul de deplasare utilizând intrarea paralelă.
  15. ↑ http://it.fitib.altstu.ru/neud/shemotechnika/index.php?doc=teor&st=141 Arhivat 6 ianuarie 2014 la Wayback Machine 12.1.1. Registrul de deplasare
  16. ↑ http://www.texnic.ru/tools/cif_ms/7.html Arhivat 6 decembrie 2008 la Wayback Machine 7.REGISTERS. Fig.208. registru paralel
  17. ↑ http://www.texnic.ru/tools/cif_ms/7.html Arhivat 6 decembrie 2008 la Wayback Machine 7.REGISTERS. Fig.209. Registrul de serie
  18. ↑ http://kt1bladerunner.livejournal.com/1339.html Registrul serial de schimbare. Fig.6 Diagrama structurală a unui registru inel paralel pe 4 biți. Orez. 7. Diagrama logică a unui registru inel paralel pe 4 biți
  19. ↑ http://www.erudition.ru/referat/ref/id.36006_1.html Copie de arhivă din 4 februarie 2009 la registrul cu deplasare inversă pe 16 biți Wayback Machine
  20. ↑ http://www.texnic.ru/tools/cif_ms/7.html Arhivat 6 decembrie 2008 la Wayback Machine 7.REGISTERS. Fig.210. registru invers
  21. ↑ Pukhalsky G. I. , Novoseltseva T. Ya. Dispozitive digitale: manual pentru universități . - Sankt Petersburg. : Politehnica, 1996. - S.  600 . — 885 p. — ISBN 5-7325-0359-5 .

Literatură

Link -uri