4. Регистры и регистровые файлы. Типы регистров. Схема статического регистра. Схема регистрового файла.

Регистры самые распространенные узлы цифровых устройств, они оперируют с множеством связанных переменных составляющих слово. Над словами выполняется ряд операций: прием, выдача, хранение, сдвиг в разрядной сетке, поразрядные логические операции. Регистры состоят из разрядных схем, в которых имеются триггеры и логические элементы.

Типы регистров:

1.Паралельные (статические) регистры. В этих регистрах прием и выдача слов производится по всем разрядам одновременно и в них хранятся слова, которые могут быть подвергнуты поразрядным логическим преобразованиям.

2.Последовательные (сдвигающие) регистры. В этих регистрах слова принимаются и выдаются разряд за разрядом. Их наз. сдвигающими т. к. тактирующие сигналы при вводе и выводе слов перемещают их в разрядной сетке

Схема статического регистра:

Пример схемы статического регистра, построенного на триггерах D-типа с прямыми динамическими входами, имеющего входы сброса R и выходы с третьим состоянием, управляемые сигналом EZ

Параллельно последовательные регистры имеют входы одновременно параллельного и последовательного типа.

Схема регистрового файла:

Из статических регистров составляют блоки регистровой памяти – регистровые файлы.

В микросхеме типа МП 26 можно хранить 4 четырехразрядных слова с возможностью независимой и одновременной записи одного слова и чтения другого.

Информационные входы регистров соединены параллельно, входы адресов записи WA, WB, дают 4 комбинации, которые разрешают «защелкнуть» данные присутствующие на входах D_1-4.

Содержание файла вызывается на выходы блока Q_1-4 с помощью дешифратора считывания в качестве, которого используются адресные входы мультиплексора, адресами RA, RB

Если на входе разрешение записи WE, действует активный низкий уровень то данные поступают в соответствующий регистр. При высоком уровне WE входы для данных и адресов запрещены. Размерность регистровой памяти можно наращивать составляя из интегральных схем блок памяти.

5. Шинные формирователи. Функционирование. Схема шф к580ва86 и временная диаграмма его работы. Параметры шф.

Шинные формирователи (ШФ), называемые также приемопередатчиками, шинными драйверами или магистральными вентиль - буферами, включаются между источником информации и шиной. Они усиливают сигналы по мощности при работе на шину, отключают источник информации от шины, когда он не участвует в обмене, формируют при необходимости требуемые уровни сигналов логической 1 или 0. ШФ различаются разрядностью и передачей сигналов в прямом или инверсном виде.

Шина А принимает данные от МП или передает их ему, шина В связана с магистралью, на которую передает инф. или с которой принимает ее.

Сигнал ОЕ переводит выходы усилителей в третье состояние (при его высоком уровне), либо разрешает их работу (при низком уровне). При разрешении работы направление передачи зависит от сигнала Т.

Функционирование ШФ подчиняется условиям указанным в таблице:

ШФ формирует уровни выходных напряжений (U) соответствующего «1» не меньше 2.4 В и «0» не более 0.5 В.