В таких регистрах двоичное число вводится и выводится последовательно разряд за разрядом. Разряды самого регистра соединены последовательно. Каждый разряд выдает информацию в следующий разряд и одновременно принимает новую информацию из предыдущего. Для этого каждый разряд должен иметь два запоминающих элемента, т.е. сдвоенный или двухступенчатый триггер. В первую ступень передается информация из предыдущего разряда, одновременно вторая ступень передает свою информацию в последующий разряд. Затем информация, принятая первой ступенью, передается во вторую, а первая освобождается для приема новой информации. Двухступенчатый триггер (например, JK -триггер, D -триггер) представляет собой совокупность двух запоминающих элементов, поэтому он один может составлять разряд последовательного регистра. Если в цепи таких триггеров выходы одного соединить с входами другого, то по фронту тактового импульса, подаваемого на вход С, во входную (первую) ступень каждого триггера будет заноситься информация из выходной (второй) ступени предыдущего триггера, а по спаду импульса она будет переписываться в выходную ступень. По фронту следующего тактового импульса во входной ступени триггера информация может быть заменена новой (из предыдущего триггера) без опасения, что предыдущая окажется потерянной.
|
|
Функциональная схема последовательного регистра приведена на рис. 4.23. Крайний левый триггер предназначен для хранения старшего разряда числа, а крайний правый – для хранения младшего разряда.
Рис. 4.23. Функциональная схема последовательного регистра
Разряды двоичного числа (в виде высоких и низких потенциалов), начиная с младшего, последовательно поступают на входы старшего разряда регистра. Поступление разрядов числа на входы J и К чередуется с поступлением импульсов сдвига на входы С, которыми вводимые разряды продвигаются вдоль регистра, пока младший разряд n -разрядного числа не окажется в младшем разряде регистра.
Для выдачи записанного числа в последовательной форме надо на входы старшего разряда регистра подать хi =0, , а на шину импульсов сдвига – п импульсов. Первый импульс выдвинет из младшего разряда регистра младший разряд числа, на его место передвинется второй разряд числа и т.д. В итоге все число сдвинется вдоль регистра на один разряд, а в старший разряд регистра будет записан 0. Второй импульс сдвига выдвинет из регистра второй разряд числа и продвинет 0 из старшего разряда регистра в соседний, более младший, и т.д. После п импульсов сдвига число будет полностью выведено из регистра, в разряды которого окажутся записанными нули.
|
|
Регистр, в котором можно осуществить сдвиг числа, называется сдвигающим (сдвиговым),или просто регистром сдвига. Сдвигающий регистр может быть однонаправленным (для сдвига числа в сторону младшего разряда – правый сдвиг, в сторону старшего разряда – левый сдвиг), а также реверсивным,обеспечивающим сдвиг в обе стороны.
Функциональные схемы сдвиговых регистров на D ‑триггерах со сдвигом числа вправо и влево показаны соответственно на рис. 4.24, а и 4.24, б. Функциональная схема реверсивного сдвигового регистра изображена на рис. 4.25. Направление сдвига определяется сигналом V на входе. При V =1 верхний ряд конъюнкторов (элементов И) заблокирован и в регистр сдвиговыми импульсами могут вдвигаться разряды числа слева направо с входа D 1.При V = 0 блокируется нижний ряд конъюнкторов и слово может вдвигаться в регистр с входа D 2справа налево.
а б
Рис. 4.24. Функциональные схемы сдвиговых регистров на D -триггерах:
а – для сдвига вправо; б – для сдвига влево
Рис. 4.25. Функциональная схема реверсивного сдвигового регистра