- •1.5. Зонные диаграммы собственных и примесных
- •Внешнее напряжение изменяет не только потенциал , но и ширину обедненной области, а также зонную диаграмму на p-n-переходе. Для обратного напряжения ширина обедненной зоны будет увеличиваться
- •Зонная диаграмма на p-n-переходе при подключении внешнего напряжения тоже изменяется. При прямом напряжении искривление зон уменьшается, а при обратном – увеличивается.
- •1.9.4. Количественная оценка изменения концентрации
- •1.9.6. Реальная вах
- •1.9.7.2. Лавинный пробой
- •1.9.7.3. Тепловой пробой
- •2.1.1. Выпрямительные диоды
- •2.1.2. Кремниевый стабилитрон
- •2.1.3. Туннельный диод
- •2.2.2. Принцип действия биполярного транзистора
- •2.2.3. Схемы включения транзистора
- •2.2.3.1. Схема включения транзистора с об
- •2.2.3.1. Схема включения транзистора с об
- •2.2.3.2. Схема включение транзистора с оэ
- •2.2.3.3. Схема включения транзистора с ок
- •2.2.3.4. Сравнительный анализ трех схем включения
- •3.3.2.1. Мдп-транзистор со встроенным каналом
- •3.3.2.2. Мдп-транзисторы с индуцированным каналом
- •15. Стабилизация рабочей точки а. Эммитерная и коллекторная схемы стабилизации.
- •18. Классы усиления
- •20. Трансформаторный 2-тактный усилитель мощности.
- •21. Бестрансформаторый 2-тактный ум.
- •1.4. Логические элементы (лэ)
- •1.4.1. Общие сведения о логических элементах
- •1.4.2. Системы кодирования двоичных сигналов
- •1.4.3. Простейшие логические элементы и логические функции
- •1.4.4. Параметры логических элементов
- •1.6. Транзисторно-транзисторная логика
- •1.6.1. Традиционные базовые элементы ттл
- •30. Асинхронный rs-триггер на или-не, и-не лог. Элементах.
- •2.3.1. Асинхронный rs-триггер, тактируемый уровнем
- •31-32. Синхронизованный по уровню rs-триггер на и-не лог. Элементах.
- •2.3.2. Синхронный rs-триггер, тактируемый уровнем
- •2.6. Синхронный rs-триггер, тактируемый фронтом
- •33. Синхронизованный по уровню т-триггер на и-не лог. Элементах. По ms схеме.
- •2.8. Т-триггер, тактируемый фронтом
- •34. Универсальный jk триггер
- •2.9. Синхронный jk-триггер, тактируемый фронтом
- •2.9.1. Схема и ее работа
- •35. Счетчики импульсов. Классификация, параметры. Суммирующий последовательный счетчик импульсов.
- •4.1. Общие сведения о счетчиках
- •4.2. Последовательные счетчики
- •4.2.1. Последовательные счетчики
- •36. Двоичный вычитающий и реверсивный последовательные двоичные счетчики импульсов.
- •4.2.2. Последовательные счетчики со сквозным переносом
- •37. Недвоичные счетчики
- •4.4.1. Двоично-десятичный счетчик
- •38. Параллельные и сдвиговые регистры.
- •3. Регистры
- •3.1. Общие сведения
- •3.2. Разряд регистра
- •3.3. Параллельные регистры
- •3.4. Сдвиговые регистры
- •39. Цифровые устройства комбинационного типа. Полусумматор. Полный сумматор.
- •5.3. Сумматоры
- •5.3.1. Полусумматор
- •5.3.2. Полный сумматор (sm)
- •40. Последовательный, многоразрядный сумматор.
- •5.3.3. Многоразрядные сумматоры
38. Параллельные и сдвиговые регистры.
3. Регистры
3.1. Общие сведения
Регистрами называют устройства для приема, хранения и выдачи кода двоичного числа, представленного комбинацией сигналов 1 и 0 (двоичной информации). Важными параметрами регистра являются:
- разрядность (число разрядов в регистре);
- быстродействие (максимальная тактовая частота синхроимпульсов, при которой регистр надежно переключается без сбоев).
Кроме того, в регистрах может производиться некоторое преобразование информации: преобразование параллельного кода в последовательный и обратно, сдвиг числа влево или вправо и др. Сдвиг числа, хранящегося в регистре, вправо (в сторону старшего разряда) эквивалентен умножению этого числа на 2 (при сдвиге на один разряд) или на 2n (при сдвиге на n разрядов). Сдвиг числа влево на n разрядов (в сторону младшего разряда) эквивалентен делению числа на 2n (n = 1, 2, …). Следует различать регистры как узлы цифровых устройств и регистры-микросхемы.
Регистры-узлы цифровых устройств (ЭВМ). Могут состоять из нескольких десятков разрядов. Количество разрядов регистра (разрядность) определяется максимальным количеством разрядов обрабатываемых двоичных чисел. Каждому разряду двоичного числа должен соответствовать разряд регистра.
Регистры-микросхемы. По назначению и по устройству аналогичны регистрам-узлам ЭВМ. Количество разрядов в регистрах-микросхемах в настоящее время не превышает 4 – 8. В основном это – четырехразрядные регистры-микросхемы. Регистры-микросхемы имеют законченную само-стоятельную структуру и могут использоваться в качестве самостоятельного регистра-узла, если количество разрядов двоичного числа не превышает количество разрядов регистра-микросхемы. Чаще же регистры-микросхемы используются для построения многоразрядных регистров-узлов ЭВМ, являясь «строительными кирпичиками». В этом смысле регистры-микросхемы являются довольно сложными электронными приборами. В пособии в дальнейшем будут рассматриваться только регистры-микросхемы. Было бы меньше непонимания, если бы регистры-узлы и регистры-микросхемы имели разные названия или хотя бы различия в названиях.
Из большого количества разновидностей используемых регистров ниже рассмотрены наиболее простые регистры, построенные на основе триггеров, тактируемых фронтом и уровнем.
Для запоминания каждого разряда (цифры) двоичного числа в регистре имеется свой разряд, основу которого составляет триггер одной из рассмотренных разновидностей. Триггер в разряде выполняет функцию элемента памяти для хранения кода двоичной цифры (1 или 0). Кроме элемента памяти – триггера, в разряд регистра могут входить логические элементы, образующие схему управления как на входе (для приема информации в разряд), так и на выходе регистра (для выдачи информации, хранящейся в разряде регистра).
Код двоичного числа может вводиться в регистр и выводиться из него параллельно, когда при приеме каждый разряд двоичного числа вводится одновременно на вход своего разряда регистра, а при выводе каждый разряд двоичного числа, хранящегося в регистре, выводится одновременно из соответствующего разряда регистра. Например, восьмиразрядный ре-
гистр К155ИР13 имеет восемь входов и восемь выходов. Такие регистры называются регистрами с параллельным приемом и выдачей (параллельно-параллельные регистры), они представлены на рис. 3.1,а. Если код числа вводится на один вход регистра (старший или младший) последовательно, начиная с младшего (старшего) разряда числа, и выводится с одного выхода последовательно, разряд за разрядом, то такие регистры называются регистрами с последовательным приемом и выдачей (последовательно-последовательные регистры), они представлены на рис. 3.1,б. Например, 64-разрядный регистр К176ИР4 имеет один вход и один выход. Могут быть регистры параллельные по входу и последовательные по выходу (параллельно-последовательные, см. рис. 3.1,г) [3] и, наоборот, регистры с последовательным приемом и параллельным выводом (последовательно-параллельные, см. рис. 3.1,в). Например, восьмиразрядный регистр К155ИР8 имеет один вход и восемь выходов. Часто регистры бывают комбинированными (универсальными). В них прием и выдача информации (кода двоичного числа) могут производиться либо параллельно, либо последовательно. Такой регистр представлен на рис. 3.1,д (по командам синхровхода СВ вводится последовательно число В, по команде синхровхода СА вводится число А параллельно). Регистры с последовательным приемом или с последовательной выдачей называются сдвиговыми (или регистрами сдвига).