Регістри

 

Регістри — найпоширеніші вузли цифрових пристроїв. Вони оперують з безліччю зв'язане перемінне, складове слово. Над словами виконується ряд операцій: прийом, видача, збереження, зрушення в розрядній сітці, поразрядные логічні операції.

Регістри складаються з розрядних схем, у яких маються трігери і, найчастіше, також і логічні елементи.

По кількості ліній передачі перемінні регістри поділяються на однофазні і парафазні, по системі синхронізації на однотактні, двотактні і многотактні. Однак головною класифікаційною ознакою є спосіб прийому і видачі даних. За цією ознакою розрізняють рівнобіжні (статичні) регістри, послідовні і параллельно-послідовні регістри.

У рівнобіжних регістрах прийом і видача слів виробляються по всіх розрядах одночасно. У них зберігаються слова, що можуть бути піддані поразрядным логічним перетворенням.

У послідовних регістрах слова приймаються і видаються розряд за розрядом. Їх називають «регістри, що зсовують», тому що тактирующие сигнали при введенні і висновку слів переміщають їх у розрядній сітці. Регістр, що зсовує, може бути нереверсивним (з односпрямованим зсувом), чи реверсивним (з можливістю зсува в обох напрямках).

 

Рис. 1.1 Схема статичного регістра

 

Рис. 1.2 УГО статичного регістра

 

Послідовно-рівнобіжні регістри мають входи-виходи одночасно послідовного і рівнобіжного типу. Маються варіанти з послідовним входом і рівнобіжним виходом (SIPO, Serial Input – Parallel Output), рівнобіжним входом і послідовним виходом (PISO), а також варіанти з можливістю будь-якого сполучення способів прийому і видачі слів.

У рівнобіжних (статічних) регістрах схеми розрядів не обмінюються даними між собою. Загальними для розрядів звичайно є ланцюги тактирования, скидання/установки, дозволу чи виходу прийому, тобто ланцюга керування.

Для сучасної схемотехники характерна побудова регістрів саме на D-тригерах, переважно з динамічним керуванням. Багато хто мають виходи з третім станом, деякі регістри відносяться до числа буферних, тобто розраховані на роботу з великими ємнісними чи низкоомными активними навантаженнями. Це забезпечує їхню роботу безпосередньо на магістраль (без додаткових схем інтерфейсу).