Регистры

Регистры – линейка из нескольких триггеров, в которых в отличие от счетчиков нет внутренних запрещающих обратных связей. Вообще регистры – это последовательные устройства, предназначенные для приема, хранения, простых преобразований и передачи двоичных чисел. Под простейшими преобразованиями понимается сдвиг данных на заданное количество разрядов, а также преобразование последовательного двоичного кода в параллельный и параллельного в последовательный.

В зависимости от способа приема и передачи двоичной информации различают параллельные, последовательные или сдвиговые, последовательно-параллельные, параллельно-последовательные и универсальные регистры.

В простейшем регистре триггеры соединены последовательно: выходы предыдущего триггера передают бит данных на входы последующего. Все тактовые входы триггеров соединены параллельно. При таком включении бит, записанный в первый триггер, после подачи тактового импульса переходит в последующий, затем в момент следующего такта он попадает в следующий и так далее до конца регистра.

Аналогично продвигается по регистру многоразрядное слово: оно поразрядно вводится на вход первого триггера. Простейший регистр имеет один вход и выход, а также единственный управляемый вход – тактовый. Такой регистр называется сдвиговым.

Если к входу добавить разрешающую логику можно получить дополнительные, так называемые параллельные входы одновременной загрузки в регистр.

Здесь, как правило, используются дополнительные защелки, где фиксируются данные, поступившие на входы после прихода тактового импульса. В такую схему добавляется вход разрешения записи. Это так называемый сдвиговый регистр с параллельными входами.

Можно предусмотреть также логическую схему параллельного отображения на выходах состояния каждого триггера. Тогда после заполнения регистра от последовательного или параллельных входов по команде разрешения выхода, накопленное цифровое слово можно отобразить поразрядно на всех параллельных выходах. Пример схемы последовательно-параллельного регистра представлен на рис. 11.

Рис. 11 Схема четырехразрядного последовательно-параллельного регистра

Регистры, как реверсивные счетчики, могут быть двунаправленными, т.е. загруженное слово можно сдвигать по линейке триггеров, как вправо, так и влево.

На рис. 12 приведена схема простейшего параллельного регистра. Основной задачей такого регистра является хранение и задержка на один такт информации.

В России регистры обозначаются аббревиатурой ИР, в зарубежной применяется обозначение RG.

Рис. 12 Схема параллельного четырехразрядного регистра