Регистры

Регистр — последовательное или параллельное логическое устройство, используемое для хранения n-разрядных двоичных чисел и выполнения преобразований над ними.

Регистр представляет собой упорядоченную последовательность триггеров, обычно D, число которых соответствует числу разрядов в слове. С каждым регистром обычно связано комбинационное цифровое устройство, с помощью которого обеспечивается выполнение некоторых операций над словами.

Типичными являются следующие операции:

-приём слова в регистр;

-передача слова из регистра;

-поразрядные логические операции;

-сдвиг слова влево или вправо на заданное число разрядов;

-преобразование последовательного кода слова в параллельный и обратно;

-установка регистра в начальное состояние (сброс).

Регистры различают по типу ввода (загрузки, приёма) и вывода (выгрузки, выдачи) информации:

С последовательным вводом и выводом информации

С параллельным вводом и выводом информации

С параллельным вводом и последовательным выводом.

С последовательным вводом и параллельным выводом.

Использование триггеров с защёлками с тремя состояниями на выходе, увеличенная (по сравнению со стандартными микросхемами серии) нагрузочная способность позволяют использовать (в микропроцессорных системах с магистральной организацией) регистры непосредственно на магистраль в качестве регистров, буферных регистров, регистров ввода-вывода, магистрального передатчика и т. д. без дополнительных схем интерфейса.

В параллельных (статических) регистрах схемы разрядов не обмениваются данными между собой. Общими для разрядов обычно являются цепи тактирования, сброса/установки, разрешения выхода или приема, то есть цепи управления. Пример схемы статического регистра, построенного на триггерах типа D с прямыми динамическими входами, имеющего входы сброса и выходы с третьим состоянием, управляемые сигналом EZ.

Последовательные (сдвигающие) регистры представляют собою цепочку разрядных схем, связанных цепями переноса. Основной режим работы — сдвиг разрядов кода от одного триггера к другому на каждый импульс тактового сигнала. В однотактных регистрах со сдвигом на один разряд вправо слово сдвигается при поступлении синхросигнала. Вход и выход последовательные.

Аккумулятор (А) является основным регистром микропроцессора. При выполнении арифметических и логических операций в нем содержится один из операндов. В аккумулятор записывается также результат выполнения операции.

Временный регистр (Т) обеспечивает другой вход АЛУ. Этот регистр недоступен программисту и управляется автоматически схемой управления микропроцессора.

Регистр флагов (F) представляет собой набор триггеров, которые указывают определенные характеристики результата самой последней операции, выполненной АЛУ. Например, признак (флаг) нуля устанавливается, если результатом операции является нуль.

Регистр команд (CR), дешифратор команд (DC), счетчик команд (PC) и логические схемы в модуле управления и синхронизации используются для выборки команд из памяти и управления их выполнением.

Дата добавления: 2015-06-04