3.Rejestry

Rejestrem nazywamy układ zbudowany z przerzutników, służących do przechowywania informacji.Rejestrem nazywa się zespół n przerzutników o wspólnych wejściach sterujących, przeznaczonydo przechowywania i w pewnych przypadkach także przetwarzania n bitów danych. W zależnościod sposobu wprowadzania i wyprowadzania danych rejestry dzieli się na równoległe, szeregowe,równoległo - szeregowe, szeregowo - równoległe i uniwersalne.

Liczba bitów informacji, jaka może być przechowywana w rejestrze, jest nazywana długością rejestru i odpowiada zawsze liczbie przerzutników, z których jest zbudowany rejestr.

  a) cykliczne przesówanie informacji, np: reklamy swietlne

  b) zamiana postaci informacji z równoległej na szeregowa i odwrotnie, ten sposób wymiany informacji stosowany jest w modemach, portach szeregowych, kartach sieciowych, itd.

  c) pamięci typu RAM, rejestry wewnętrzne mikroprocesorów i mikrokontrolerów.

  d) linie opuzniajace dla sygnałów cyfrowych: -na podstawie rejestrów SISO wartosć opuznienia zależy od długosci rejestru.

  e) rejestry buforowe zbudowane z przerzutników D typu "zatrzask" służace do przechowywania informacji do momentu pojawienia się następnego impulsu zegarowego.

  f) mnożenie i dzielenie liczby przez potęgę liczby 2, przy mnożeniu przez 2 wystarczy przesunać ja w rejestrze o jedna pozycję w lewo, przy dzieleniu liczby przez 2 wystarczy przesunać ja w rejestrze o jedna pozycję w prawo.

Budowa rejestru.

Najprostszym rejestrem jest przerzutnik typu D.

Jedynka na wejściu D w chwili wyznaczonej przez przebieg zegarowy ustawia przerzutnik w stan 1, co określamy jako wpisanie 1 do rejestru. Analogicznie 0 na wejściu D ustawia przerzutnik w stan niski, czyli powiemy, że zostaje wpisane 0.

Zestawienie kilku takich przerzutników (np. 8), bez żadnych połączeń pomiędzy nimi poza wspólnym sygnałem zegarowym, da nam to 8-bitowy rejestr równolegle-równoległy.

Z rejestrów równoległych są budowane tzw. pamięci buforowe, która pośredniczy między układami cyfrowymi, które działają z różnymi szybkościami.  

-równoległego.

Najprostszym rejestrem jest zespół kilku (4, 6, 8) przerzutników typu D o wyprowadzonych wejściach i wyjściach wszystkich przerzutników i wspólnie połączonych wejściach synchronizujących (zegarowych). Do rejestru wprowadza się jednocześnie (równolegle) i otrzymuje jednocześnie (równolegle) n bitów danych. Rejestry o takiej budowie nazywa się rejestrami równoległymi: o równoległym wprowadzaniu (wpisywaniu) i wyprowadzaniu (odczycie) danych. Rejestr umożliwia wpisanie i przechowanie kilku bitów danych i stosowany jest najczęściej jako rejestr buforowy.

-szeregowo-równolegly

Rejestr szeregowo - równoległy powoduje wpisanie n kolejnych bitów danych do rejestru przez wejście szeregowe po doprowadzeniu n kolejnych impulsów zegarowych. Dane wpisane do rejestru mogą być odczytywane przez wyprowadzone równolegle n wyjść poszczególnych przerzutników.Rejestry przesuwne równoległo - szeregowe i szeregowo - równoległe stosowane są do szeregowego przesyłania bitów danych w przypadku konieczności takiego sposobu wysyłania danych lub do transmisji szeregowej wielobitowych danych za pomocą małej liczby przewodów. W rodzinie układów scalonych TTL LS produkowane są dwa 8-bitowe rejestry tego typu: równoległo - szeregowy 74LS166 i szeregowo - równoległy 74LS164.

-szeregowy

Rejestr szeregowy (przesuwny) złożony jest z grupy połączonych kaskadowo przerzutników D, JK lub synchronicznych RS, sterowanych jednym wspólnym sygnałem zegarowym. Wejście (lub wejścia) informacyjne pierwszego przerzutnika stanowią wejście danych rejestru. Wyjście (lub wyjścia) przerzutnika połączone są z wejściem (lub wejściami) informacyjnymi następnego. Wyjście (lub wyjścia) ostatniego przerzutnika stanowią wyjście danych rejestru. Aktywne zbocze każdego impulsu zegarowego ustawia pierwszy przerzutnik w stan określony przez wejścia danych rejestru oraz przepisuje stan logiczny kaŜdego (z wyjątkiem ostatniego) przerzutnika do następnego przerzutnika. Ostatni przerzutnik przyjmuje stan poprzedniego przerzutnika.

Żródło: