Общая характеристика регистров

Регистром называется типовой функциональный узел компьютера, предназна­ченный для приема, временного хранения, преобразования и выдачи n-разрядного двоичного слова.

Регистр содержит регулярный набор однотипных триггеров, в каж­дом из которых хранится значение одного двоичного разряда машинного слова. Наиболее часто используют триггеры типов RS, JK и D (рис. 5.1).

Рисунок 5.1-Схема регистра на D-триггерах

Регистры, предназначенные только для приема (записи), хранения и передачи информации, называются элементарными или фиксаторами. Регистры, в которых хранение данных совмещается с микрооперациями сдвига, называются сдвиговы­ми.

Элементарные регистры строят на одноступенчатых триггерах, а сдвиговые — на двухступенчатых или D-триггерах с динамическим управлением. Логическая функция регистра обозначается буквами RG (register). Регистры обеспечивают хра­нение команд, адресов памяти, результатов операций, индексов и т.д.

Регистры классифицируют по следующим признакам:

• способу управления записью — асинхронные и синхронные;

• способу записи и выдачи двоичных слов — параллельные, последователь­ные и универсальные; в параллельных регистрах запись и выдача слов про­изводится одновременно всеми разрядами, а в последовательных — разряд за разрядом в направлении от младших разрядов к старшим или наоборот; универсальные регистры обеспечивают как параллельный, так и последо­вательный обмен информацией;

• числу линий для представления значения одного разряда слова (бита ин­формации) — однофазные и парафазные; при однофазном представлении значение каждого разряда слова передается по одной линии связи, а при парафазном — по двум линиям (одновременно отображается прямое и ин­версное значение разряда);

• числу тактов для записи слова — одно-, двух- и многотактные;

• составу выполняемых микроопераций — установочные, записи, считыва­ния, поразрядные логические и сдвига, а также преобразования последова­тельного кода в параллельный и наоборот;

• направлению сдвига — односторонние (левый или правый сдвиг) и двух­сторонние (реверсивные);

• типу используемых триггеров;

• элементной структуре — потенциальные, импульсные и потенциально-импульсные.