Структура последовательного регистра. Принцип хранения цифровой информации в нем

Регистром называют устройство, предназначенное для записи и хране­ния дискретного «слова» - двоичного числа иди другой кодовой комби­нации.

Основные элементы регистра - двоичные ячейки, в качестве которых применяются триггеры различных типов. Число двоичных ячеек опреде­ляется числом двоичных разрядов «слова» (длиной слова), на которое рассчитан регистр.

По способу заполнения регистра информацией различают два типа регистров: параллельный и последовательный.

Для более экономичной передачи информации применяется после­довательный код, когда используется одна линия для последовательной (во времени) передачи комбинации дискретного «слова». Для записи и хра­нения информации в последовательных кодах используются последо­вательные регистры (регистры сдвига). На рис. 1.16 приведена схема последовательного регистра на триггерах D-типа. Здесь информация, поступившая на информационный вход, по окончании каждого синхронизирующего импульса передается («сдвигается») из предыдущего триггера в последующий.

Рис. 1.16. Схема последовательного регистра.

Рассмотрим работу последовательного регистра на базе D-триггеров (см. рис. 1.16). Пусть требуется записать в регистр трехразрядное двоичное слово S = 101, имеющее разряды S₁ = 1, S₂ = 0, S₃ = 1. При приходе первого тактового импульса при наличии на информационном входе первого триг­гера единичного сигнала, триггер перейдет в единичное состояние и на его прямом выходе появится единица. При этом остальные триггеры останутся в нулевом состоянии. При приходе следующего тактового импульса триг­геры примут состояния в соответствии с состояниями своих информа­ционных входов, т.е. первый триггер изменит свое состояние на нулевое (так как на его информационный вход подан второй разряд двоичного сло­ва), а триггер Т₂ перейдет в единичное состояние. Таким образом, произой­дет сдвиг информации из первого разряда регистра во второй. При приходе третьего тактового импульса единичный сигнал будет на информацион­ных входах первого и третьего триггеров, а на информационном входе триггера Т₂ будет нулевой сигнал. Следовательно, триггеры Т₁ и Т₃ примут единичное состояние, а триггер Т₂ нулевое, и все слово будет записано в регистр.

На рис. 1.17 приведены условное обозначение и временные диаграммы работы последовательного регистра.

Рис. 1.17. Последовательный регистр: а - условное обозначение; б - временные диаграммы.

Считать информацию из последовательного регистра можно либо в последовательном коде, продвигая информацию через все разряды регистра к выводу, либо в параллельном коде одновременно. Таким образом последовательный регистр может использоваться не только для хранения информации но и для преобразования параллельного кода в последовательный и наоборот.