Однофазные параллельные регистры двухтактного действия и однотактного действия.Парафазные параллельные регистры, сдвигающие регистры» МИНСК, 2009 Под регистрами (от лат. registrum — список, указатель) в цифровой электронике и технике подразумевают узлы и устройства, осуществляющие ряд операций с информацией, представленной в виде многоразрядного двоичного кода. К этим операциям относятся: хранение, сдвиг в разрядной сетке, поразрядные логические операции и выдача числовых слов в определенном коде. Уже одно перечисление функций регистров показывает, что это самые распространенные узлы цифровых устройств.
На схемах регистры обозначаются буквами RG. В отечественных сериях микросхем регистрам соответствуют буквы ИР. Итак, регистрами называются устройства, выполняющие функции приема, хранения и передачи информации.Информация в регистрах хранится в виде числа (слова), представленного комбинацией сигналов 0 и 1. Каждому разряду числа, записанному в регистр, соответствует свой разряд, выполненный на основе триггера CRS CD- и CJK-типов с управлением записью видов L, LF, и F. Другими словами, регистр – это цепочка триггеров для запоминания одного двоичного числа (обычно от 4 до 16). Общее количество триггеров равно наибольшей разрядности хранимого числа.
На регистрах могут осуществляться операции преобразования информации из одного вида в другой (последовательного кода в параллельный и т.п.), а так же некоторые логические операции (например, поразрядное логическое сложение, умножение). Основным классификационным признаком, по которому различают регистры, является способ записи информации или кода числа в регистр.
По этому признаку можно выделить регистры трех типов: параллельные (статические); последовательные (сдвигающие); параллельно-последовательные. В параллельные регистры запись числа осуществляется параллельным кодом, т.е. во все разряды одновременно.Последовательные регистры характеризуются последовательной записью кода числа, начиная с младшего или старшего разряда, путем последовательного сдвига кода тактирующими импульсами.
Параллельно-последовательные регистры имеют входы как для параллельной, так и для последовательной записи кода числа.В зависимости от числа каналов, по которым поступает информация на входы разрядов регистра, различают регистры парафазного и однофазного видов. Парафазные регистры характеризуются тем, что информация на каждый разряд поступает по двум каналам (прямому и инверсному). В однофазных регистрах информация поступает на каждый разряд только по одному каналу.
Парафазные регистры выполняются, как правило, с применением триггеров CRS-типа, а однофазные – на основе триггеров CD-типа. В зависимости от типов триггеров, применяемых при построении регистров, и способа их тактирования различают регистры многотактные и однотактного действия. Параллельные регистры В параллельных (статических) регистрах схемы разрядов не обмениваются данными между собой.Общими для разрядов обычно являются цепи тактирования, сброса установки, разрешения выхода или приема, т.е. цепи управления.
В этих регистрах прием и выдача слов производится по всем разрядом одновременно. В них хранятся слова, которые могут быть подвергнуты поразрядным логическим преобразованиям. При построении N-разрядных параллельных регистров необходимо применить N триггеров, каждый из которых будет иметь число входов, соответствующее числу источников информации, подключенных ко входу регистра.По сути каждый из триггеров имеет свой независимый информационный вход и свой независимый информационный выход.
Тактовые входы (С) всех триггеров соединены между собой.В результате параллельный регистр представляет собой многоразрядный, многовходовый триггер. Однофазные параллельные регистры двухтактного действия Наиболее экономичными по числу компонентов являются однофазные регистры двухтактного действия, в качестве разрядов которых используются триггеры - типов (двухтактные D-триггеры на рис.1). На рис.1 приводится схема параллельного регистра двухтактного действия с однофазной записью информации для режима записи двух чисел A и B (регистр на два входа). Входы соответствуют входам разрядов первого числа, а входы - входам разрядов второго числа.
Первый тактирующий сигнал осуществляет установку всех разрядных триггеров в состояние 0 ( ). Второй сигнал обеспечивает запись в регистр числа А, а импульс - запись числа В. Однофазные параллельные регистры двухтактного действия характеризуются наименьшим быстродействием, но вместе с тем и наименьшими затратами по числу элементов. Однофазные параллельные регистры однотактного действия Для реализации однотактных параллельных однофазных регистров применяются - триггеры, число входов которых соответствует числу входов регистра.
На рис.2 приведена функциональная схема такого регистра на два входа.Запись числа осуществляется при поступлении импульса , а запись числа -при поступлении импульса без предварительной установки разрядов в состояние 0.