Registrovat (digitální technologie)

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 10. února 2020; kontroly vyžadují 13 úprav .

Registr  je zařízení pro zápis, ukládání a čtení n - bitových binárních dat a provádění dalších operací s nimi [1] .

Registr je uspořádaná sada klopných obvodů , obvykle D-klopných obvodů , jejichž počet odpovídá počtu bitů ve slově . K registru může být přidruženo kombinační digitální zařízení , s jehož pomocí se se slovy provádějí určité operace.

Základem stavebních registrů jsou: D-klopné obvody , RS-klopné obvody , JK-klopné obvody .

Operace v registrech

Typické jsou následující operace:

Klasifikace registrů

Registry jsou klasifikovány [2] podle následujících typů:

Na druhé straně jsou posuvné registry rozděleny:

Registrovat typy

Registry se rozlišují podle typu vstupních (načítání, přijímání) a výstupních (nahrávání, vydávání) informací:

  1. Se sekvenčním vstupem a výstupem informací
  2. S paralelním vstupem a výstupem informací
  3. S paralelním vstupem a sériovým výstupem. Například: SN74LS165J(N), SN74166J(N), SN74LS166J(N)
  4. Se sériovým vstupem a paralelním výstupem. Například: SN7416J(N), SN74LS164J(N), SN74LS322J(N), SN74LS673J(N)

Použití klopných obvodů se západkami se třemi stavy na výstupu, zvýšená (oproti standardním mikroobvodům řady) zatížitelnost umožňuje použití ( v mikroprocesorových systémech s páteřní organizací ) registrů přímo na páteři jako registry, buffer registry, I/O registry, páteřní vysílač atd. bez dalších obvodů rozhraní.

Kromě výše popsaných binárních registrů může být registr založen také na jiném číselném systému , jako je ternární nebo desítkový .

Paralelní registry

V paralelních (statických) registrech si bitové obvody navzájem nevyměňují data. Společné pro bity jsou obvykle hodiny, reset / nastavení, výstupní nebo přijímací oprávnění, tedy řídicí obvody. Příklad obvodu statického registru postaveného na klopných obvodech typu D s přímými dynamickými vstupy, s resetovacími vstupy a třetistavovými výstupy řízenými signálem EZ.

Posunové (sériové) registry

Posuvné registry (neboli sekvenční (posunovací) registry ) jsou řetězem bitových obvodů spojených přenosovými obvody. Hlavním provozním režimem je posun bitů kódu z jednoho spouštěče na druhý pro každý impuls hodinového signálu. V jednocyklových registrech s posunem o jeden bit doprava se slovo posune, když přijde hodinový signál . Vstup a výstup jsou sériové ( anglicky  Data Serial Right, DSR ).

Podle požadavků na synchronizaci v posuvných registrech, které nemají logické prvky v mezibitových spojeních, nelze použít jednostupňové úrovně řízené spouště, protože některé klopné obvody se mohou opakovaně přepínat během úrovně povolení hodinového signálu, což je nepřijatelný. Vzhled logických prvků v mezibitových zapojeních a ještě více logických obvodů nejednotkové hloubky zjednodušuje splnění podmínek provozuschopnosti registrů a rozšiřuje řadu typů spouště vhodných pro tyto obvody. Vícecyklové posuvné registry jsou řízeny více hodinami. Z nich jsou nejznámější push-pull s hlavním a přídavným registrem, postavené na jednoduchých jednostupňových klopných obvodech řízených úrovní. V cyklu C1 se obsah hlavního registru přepíše do dalšího a v cyklu C2 se vrátí do hlavního registru, ale již do sousedních bitů, což odpovídá posunu slova. Z hlediska nákladů na vybavení a rychlosti se tato možnost blíží jednocyklovému registru s dvoustupňovými klopnými obvody.

Příklady:

Registry procesoru

Podle účelu se registry procesoru liší v:

Ternární registry

Ternární registry jsou postaveny na ternárních klopných obvodech . Stejně jako ternární klopné obvody mohou mít ternární registry různé systémy ternárního kódování pro ternární data (ternární číslice): tříúrovňový jednovodičový, dvouúrovňový dvoumístný dvouvodičový, dvouúrovňový třímístný jeden-jeden tři -drát, dvouúrovňový třímístný jedno-nulový třívodič atd.

Na obrázku vpravo je schéma devítibitového paralelního statického hradlového ternárního datového registru na třech tříbitových paralelních statických hradlových ternárních datových registrech v tříbitovém jednojednotkovém systému ternárních logických prvků (řádky s označením 3B: třívodičové), mající kapacitu v exponenciálním pozičním ternárním číselném systému čísel (kódů).

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Gabrielyan Sh., Vakhtina E. Elektrotechnika a elektronika. Směrnice. - Stavropol: Argus, 2013. - S. 32. - ISBN 978-5-9596-0837-8 .
  2. ↑ http://wiki.miem.edu.ru/index.php/Circuit Engineering: Lectures Archivní kopie ze dne 17. ledna 2010 na Wayback Machine Kapitola 11 Sekce 1.1 11.1 Klasifikace registrů
  3. ↑ http://www.intuit.ru/department/hardware/archhard2/2/2.html Archivováno 25. února 2008 na internetové univerzitě informačních technologií Wayback Machine . Architektura a organizace počítačů. V. V. Gurov, V. O. Čukanov. 2. Přednáška: Hlavní funkční prvky počítače, část 2. Úložný registr. Obr.2.5. Čtyřbitová struktura registru úložiště s asynchronním vstupem nastaveným na 0 . Obr.2.6. Konvenční grafické označení čtyřbitového úložného registru s asynchronním nastavením vstupu na 0
  4. ↑ http://www.bashedu.ru/perspage/wsap/posobie/chapter3/6.htm  (nepřístupný odkaz) Základy digitální elektroniky. 3.6. Registry. Úložné registry. Obr.3.25. Funkční schémata hlavních typů registrů. Rýže. 3.26. Registry úložiště, na D-klopných obvodech synchronizovaných úrovní hodin (a), hranou (b) a na RS-klopných obvodech synchronizovaných hranou (c)
  5. ↑ http://www.gsm-guard.net/glossary/_r.htm Archivováno 6. ledna 2009 ve slovníku Wayback Machine Glossary. Posunový registr
  6. ↑ http://kpe.hww.ru/spravka_circuitry/rs.htm Archivováno 17. listopadu 2007 v registrech Wayback Machine Shift
  7. ↑ http://dssp.karelia.ru/~ivash/ims/t12/TEMA6.HTM Archivováno 9. června 2009 v registrech Wayback Machine Shift. Obr. 1. Posunovací registry na klopných obvodech JK
  8. ↑ http://www.airalania.ru/airm/147/53/index.shtml Archivováno 6. března 2009 na Wayback Machine 6.1. Posunové registry a čítače kroužků
  9. ↑ http://www.intuit.ru/department/hardware/archhard2/2/2.html Archivováno 25. února 2008 na internetové univerzitě informačních technologií Wayback Machine . Architektura a organizace počítačů. V. V. Gurov, V. O. Čukanov. 2. Přednáška: Hlavní funkční prvky počítače, část 2. Posunový registr. Obr.2.7. Struktura posuvného registru. Obr.2.8. Konvenční grafické označení čtyřbitového posuvného registru s asynchronním nastavením vstupu na 0
  10. ↑ http://dfe3300.karelia.ru/koi/posob/log_basis/registr2.html Archivní kopie ze dne 20. srpna 2009 na logických základech počítače Wayback Machine . Paralelní posuvné registry. Obr.9.1 Strukturní schéma 4bitového paralelního kruhového registru. Obr.9.2. 4bitová logika kruhového registru
  11. ↑ http://www.bashedu.ru/perspage/wsap/posobie/chapter3/6.htm  (nepřístupný odkaz) Základy digitální elektroniky. 3.6. Registry. posuvné registry. Rýže. 3.27. Posuvné registry na D-klopných obvodech a), RS-klopných obvodech b) a kombinovaný registr na D-klopných obvodech
  12. ↑ http://www.texnic.ru/tools/cif_ms/7.html Archivováno 6. prosince 2008 na Wayback Machine 7.REGISTERS. 7.1. posuvné registry. Rýže. 248. Dvanáctibitový posuvný registr
  13. ↑ http://shema.relline.ru/main/lections/second/Reg_sdwig Archivováno 25. května 2009 na MGIEM Wayback Machine . Obvody. Přednášky. posuvné registry. Implementace posuvných registrů na jednocyklových RS klopných obvodech. Třítaktní posuvný registr
  14. ↑ http://www.exponenta.ru/educat/systemat/1006/3_projects/vavilkin_kornilov.asp Archivní kopie ze dne 23. května 2009 na Wayback Machine Obr.2 Posuvný registr složený ze čtyř D-klopných obvodů. Obr.3 Typický posuvný registr složený ze čtyř klopných obvodů JK. Obr.5 Načítání dat do posuvného registru pomocí paralelního vstupu.
  15. ↑ http://it.fitib.altstu.ru/neud/shemotechnika/index.php?doc=teor&st=141 Archivováno 6. ledna 2014 na Wayback Machine 12.1.1. posuvný registr
  16. ↑ http://www.texnic.ru/tools/cif_ms/7.html Archivováno 6. prosince 2008 na Wayback Machine 7.REGISTERS. Obr.208. paralelní registr
  17. ↑ http://www.texnic.ru/tools/cif_ms/7.html Archivováno 6. prosince 2008 na Wayback Machine 7.REGISTERS. Obr.209. Sériový registr
  18. ↑ http://kt1bladerunner.livejournal.com/1339.html Sériový posuvný registr. Obr.6 Strukturní schéma 4bitového paralelního kruhového registru. Rýže. 7. Logické schéma 4bitového paralelního kruhového registru
  19. ↑ http://www.erudition.ru/referat/ref/id.36006_1.html Archivní kopie ze 4. února 2009 v 16bitovém reverzním posuvném registru Wayback Machine
  20. ↑ http://www.texnic.ru/tools/cif_ms/7.html Archivováno 6. prosince 2008 na Wayback Machine 7.REGISTERS. Obr.210. reverzní registr
  21. ↑ Pukhalsky G. I. , Novoseltseva T. Ya. Digitální zařízení: Učebnice pro univerzity . - Petrohrad. : Polytechnic, 1996. - S.  600 . — 885 s. — ISBN 5-7325-0359-5 .

Literatura

Odkazy