Регистры - Лекция, раздел Информатика, ЛЕКЦИИ ПО КУРСУ ИНФОРМАТИКА Лекция 1. Введение. История информатики. Измерение Регистры —Это Набор Простейших Запоминающих Устройств (Н...
Регистры —это набор простейших запоминающих устройств (например, триггеров) для временного хранения двоичной информации в устройствах обработки информации. Регистры можно получать, объединяя в группы некоторое число триггеров. Основными видами регистров являются параллельные и последовательные регистры.
Параллельный регистр (рис. 4.10, 4.11) может быть построен на тактируемых (синхронных) D-триггерах. Число триггеров равно количеству разрядов записываемого в регистр двоичного числа. Значения разрядов ai (i = 1,2,…n) записываемого числа подаются на информационные D-входы всех триггеров и фиксируются в разрядах регистра с приходом тактового импульса на входы синхронизации С. Для изменения записи числа в регистре требуется подача на D-входы значения разрядов другого числа и появление на С-входах следующего тактового импульса.
Хранимая в регистре информация может читаться с регистра параллельно по разрядам с использованием выходов Qi.
Последовательный регистр
Последовательный (сдвигающий) регистр – это регистр, в котором запись информации производится в последовательном коде – разряд за разрядом. Разрядные триггеры регистра соединяются последовательно. С приходом тактового импульса C первый триггер записывает кодовый сигнал (0 или 1), находящийся в этот момент на его D-входе, а каждый следующий триггер переключается в состояние, в котором до этого находился предыдущий триггер. Каждый тактовый импульс сдвигает код числа на один разряд. Поэтому для записи N-разрядного числа требуется N тактовых импульсов.
Считывание хранимой в регистре информации можно производить двумя способами:
·параллельно по разрядам, используя разрядные выходы регистра,
· последовательно по разрядам.
Сдвиг информации может производиться или к младшим разрядам или к старшим разрядам. Возможна реализация комбинированного (реверсивного) сдвигающего регистра. В последовательном регистре имеется проблема быстрой очистки содержимого регистра. Для решения этой проблемы возможно использование асинхронного параллельного сброса разрядов регистра. Возможно и совмещение последовательного и параллельного регистров (рис. 4.12).
Измерение информации
Бурное развитие средств и систем связи в 30-х годах нашего столетия привело к необходимости разработки методов оценки количества информации. Основные теоретические положения были сф
Лекция 3. Преобразования логических выражений
Синтез комбинационных схем связан с преобразованиями логических выражений, которые содержат ПФ. Приведем достаточно очевидные формулы для ФПС ПФ, содержащей операции дизъюнкции, конъюнкции и отрица
Логические элементы
Рассмотрим некоторые логические элементы с одним и двумя входами, реализующие ПФ от одного и двух аргументов.
Логический элемент
Построение схем на элементах заданного базиса
Для аналитического представления ПФ используют правило ее записи по единицам:
- в таблице истинности выбирают все наборы, на которых ПФ равна единице;
- выписывают произведения ар
Лекция 4. Системы счисления
В общем случае система счисленияÌ представляет собой совокупность приемов и правил для записи чисел цифровыми знаками. Существуют различные системы счисления. Любая, предна
Метод непосредственного замещения
Перевод чисел этим методом выполняется следующим образом:
- заданное число А(q) представляется в виде (3.1):
A(q)=an-1´qn-1+…+a
Метод последовательного деления на основание
Этот метод используется для перевода только целых чисел.
Пусть число A(q) требуется записать в р-ичной системе. Допустим, что такое представление получено и новое число В
Метод последовательного умножения на основание
Этот метод применяется для перевода из одной системы счисления в другую только правильных дробей.
Пусть правильную дробь A(q) требуется записать в системе счисления с осн
В двоичную и наоборот
Существует особый случай перевода, если основание одной системы счисления является целой степенью основания другой системы. В этом случае перевод чисел существенно упрощается. В ЭВМ наиболее часто
Прямой код
Прямой код соответствует обычной записи числа со своим знаком. Положительное число имеет в знаковом разряде символов 0, отрицательное – 1. Прямой код обозначают [A]пр, а знаковый разряд
Обратный код
Для образования обратного кода коэффициент С в выражении (3.3) выбирается равным максимальному числу, которое может быть записано в регистре с n целыми и m дробными разрядами:
С = 2n
Сложение чисел в обратном коде
Покажем, что при использовании обратного кода вычитание можно заменить сложением в обратном коде. При этом сумма обратных кодов равна обратному коду алгебраической суммы.
Рассмотрим возмож
Дополнительный код
Идея образования дополнительного кода возникла в связи со стремлением избавиться от операции циклического переноса, которая приводит к увеличению времени выполнения операции сложения. Оказывается ,
Лекция 6. Переполнение разрядной сетки
В ЭВМ количество разрядов, используемых для представления чисел, ограничено. Поэтому при сложении двух чисел с одинаковыми знаками их сумма может оказаться больше по модулю, чем мак
Формы представления в ЭВМ числовых данных
В математике широко используются две формы записи чисел: естественная и нормальная.
При естественной форме число записывается в естественном натуральном виде, например: 28759 – цело
Лекция 7. Комбинационные схемы и конечные автоматы
Любое устройство обработки дискретной информации имеет n входов и m выходов. Сигналы на входах соответствуют символам входного алфавита, а выходные – символам выходного алфавита.
Имеются д
D-триггер
D-триггер имеет один информационный вход D и вход синхронизации С. Схема D-триггера и обозначения его на ф
D-триггер с дополнительными RS входами
Реализация D-триггера с использованием RS- триггера связана с увеличением состава схемы на один инвертор, увеличением числа входов (до трех) в схемах И-НЕ. Схема D-триггера, дополненная
Двухтактный D-триггер
Во многих схемах, например, в регистрах сдвига, устойчивая работа триггера возможна только, если занесение в него новой информации осуществляется после передачи информации о его состоянии в следующ
Счетчики
Счетчики – это устройства, предназначенное для счета числа импульсов, поступающих на его вход с фиксацией результатов. Счетчик, как и сдвигающий регистр, составляется из цепочки триггеров. На рис.
Одноразрядный двоичный сумматор
Одноразрядный двоичный сумматор является комбинационной схемой с тремя входами и двумя выходами (рис.4.15).
Лекция 9. Типовые устройства ЭВМ
Дешифраторы
Дешифратор – это устройство, которое имеет n входов и 2 n выходов, причем каждой i-ой комбинации сигналов на входе соответству
Мультиплексор
Мультиплексор (MX, MUL), (рис. 4.20.) –это электронное устройство, которое имеет несколько информационных D-входов и один выход F, осуществляющее последовательное подключение входов к выходу
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов