Регістром називається пристрій, який приймає, зберігає перетворення і видачу чисел в двійковому коді. Інформація в регістрі зберігається у вигляді числа. Він включає в себе окремі тригери, кількість яких відповідає числу розрядів двійкового коду та логічні елементи.
Регістри виконують ряд мікрооперацій над словами:
1. Прийом слова в регістр в прямому і зворотному коді, дані зберігаються в регістрі поки не з'явиться команда на їх зміну.
2. Видача слова з регістра в прямому і зворотному коді.
3. Виконання порозрядних логічних операцій над декількома словами.
4. Зсув коду вправо або вліво на необхідне число розрядів, перетворення паралельного коду в послідовний і навпаки.
За способом запису і зчитування коду числа в регістрі слід розрізняти паралельні і послідовні регістри:
Паралельний регістр. У паралельних регістрах операції запису і зчитування інформації здійснюються в усіх розрядах одночасно. Схема трехразрядного регістра на D-тригерах, побудованого в пакеті Electronics Workbench, наведена на малюнку 3. Інформація надходить у вигляді паралельного коду, тобто все розряду одночасно по n (n = 3) проводам. Таким чином інформація в паралельному регістрі зберігається в паралельному коді, тому паралельний регістр називають регістром пам'яті. Інформація, прочитується з виходів тригерів, проілюстрована на тимчасовій діаграмі (див. Рисунок 2).
Малюнок 1 - Схема паралельного регістра
Малюнок 2 - Діаграма роботи паралельного регістра
Послідовний регістр. У послідовних регістрах запис коду числа починається з першого розряду шляхом послідовного просування інформації за допомогою тактових імпульсів. Схема трехразрядного послідовного регістра, виконаного на D-тригерах, наведена на рис3. Тимчасова діаграма, що ілюструє роботу регістра показана на ріс4. Записується число надходить по одному входу у вигляді послідовного коду, тобто значення розрядів передаються послідовно того як ми прочитуємо багато розрядне число, наприклад: "тисяча триста сорок два" - 1342. У загальному вигляді: n-розрядний регістр запам'ятовує n-розрядне число за n-тактовихімпульсів. Поступив на вхід послідовний код перетвориться в регістрі в паралельний код: число може бути лічено з виходів тригерів. З надходженням кожного тактового імпульсу записана інформація зсувається в регістрі (рух від входу до виходу), тому послідовний регістр називають регістром зсуву.
Малюнок 3 - Схема послідовного регістра
Малюнок 4 - Діаграма роботи послідовного регістра
Зрушення інформації на один розряд рівнозначний множенню коду на 2. Наприклад, записано число 101 (в десятковому коді 5), зрушуємо його на один розряд вліво і отримуємо 1010 (десятковому коді 10). Інформація, записана в послідовному регістрі, може бути зчитана з виходу його старшого розряду у вигляді послідовного коду: якщо після запису в регістр числа знову подати тактові імпульси, число поразрядно буде прочитуватися на виході старшого розряду і звідти може бути передано до інших зчитує ланцюгах.
Для зберігання і обробки інформації в мікро-ПЕОМ широко використовуються зсувні регістри. Зсувні регістри зазвичай реалізуються на СІС-пристроях, виконаних з застосуванням RS-, JK- або D - тригерів, і відмінності між ними пов'язані головним чином з методом обробки вхідних і вихідних даних.
1. Використовуючи пакет Electronics Workbench спроектувати схеми на основі елементів і проаналізувати роботи регістрів.
2. Скласти звіт про виконання лабораторної роботи в MS Word
- Схеми регістрів.
- Тимчасові діаграми роботи регістрів.
Завдання виконуються відповідно за варіантами:
1. Побудувати чотирьох розрядний послідовний регістр;
2. Побудувати чотирьох розрядний паралельний регістр;