Смекни!
smekni.com

Однофазные параллельные регистры двухтактного действия и однотактного действия. Парафазные параллельные регистры, сдвигающие регистры (стр. 2 из 2)

При сравнительной оценке однофазных и парафазных регистров необходимо отметить, что однофазные являются наиболее эффективными при выполнении на ИМС, так как содержат в 2 раза меньше информационных входов, чем парафазные регистры. Уменьшение числа входов позволяет сократить число выводов микросхем, что упрощает процесс проектирования БИС.

Сдвигающие (последовательные, сдвиговые) регистры и их

классификация

Сдвигающие регистры (СР) (англ. ShiftRegister) получили свое название от вида одной из наиболее распространенных операций, выполняемых в ЭВМ – операции сдвига кода числа. Операция сдвига – это перемещение (сдвиг) под действием внешних тактирующих импульсов содержимого регистра на определенное число разрядов вправо или влево. Чаще всего такое перемещение осуществляется на один разряд, и эту операцию можно записать в виде:

где

- содержимое i-го(последующего) разряда регистра после цикла сдвига;

- содержимое (i-1)-го (предыдущего) разряда до сдвига;

i=1,2,3,…,n – число разрядов регистра сдвига.

Наиболее общими классификационным признаком сдвигающих регистров можно считать способ управления сдвигом кода числа. Этот классификационный признак предполагает деление регистров по числу тактирующих сигналов

, необходимых для выполнения операции сдвига информации на один разряд. В соответствии с этим числом, которое в дальнейшем назовем тактовым числом регистра, СР подразделяются на регистры однотактного и многотактного действия. Особенностью однотактных СР является то, что в них сдвиг кода числа на один разряд осуществляется за один такт или с помощью одного ТИ сдвига, т.е.
. В многотактных регистрах сдвиг кода числа на один разряд осуществляется как минимум за два импульса сдвига. В свою очередь, каждый из однотактных и многотактных СР можно классифицировать по следующим признакам:

· по виду электрической связи между разрядами;

· по направлению сдвига;

· по способу приема и выдачи кода числа.

Вид электрической связи между разрядами.

По этому признаку СР на триггерах подразделяются на регистры с однопроводной(однофазной), двухпроводной(парафазной) и смешанной типами связей. Первые выполняются на триггерах D-типа, вторые на триггерах RS- или JK типа, а третьи совместно, например на триггерах RS- и D- или JK- и D- типов.

Направление сдвига.

В соответствии с этим признаком регистры подразделяются на три вида:

· регистры, осуществляющие сдвиг кода числа вправо(в сторону младших разрядов);

· регистры, сдвигающие код числа влево( в сторону старших разрядов);

· регистры, сдвигающие код числа как вправо, так и влево – реверсивные регистры сдвига.

Способ приема и выдачи кода числа.

По этому признаку регистры подразделяются на три вида:

· с последовательным приемом и последовательной выдачей информации;

· с параллельным вводом кода числа и параллельным его выводом;

· с последовательно-параллельным вводом и последовательно-параллельным выводом кода числа.

Последние относятся к разряду наиболее универсальных, т.к. они могут применяться в качестве первого и второго типа СР.

В основу приведенных классификационных признаков СР фактически положены функциональные требования, предъявляемые к ним. А это означает, что при проектировании СР всегда задают:

а) направление сдвига;

б) способы приема и выдачи кода числа, представляющие собой функциональные требования для любого СР.

Кроме них к функциональным требованиям следует отнести функциональную надежность регистра. Эти требования для регистров (как и для триггеров) должны быть выполнены безусловно. Применительно к СР требование функциональной надежности характеризуют отсутствием опасных межкаскадных состязаний при условии выполнения разрядов регистра на функционально надежных триггерах.

К основным функциональным параметрам регистров сдвига можно отнести также разрядность и быстродействие.

Последовательный регистр сдвига обладает двумя недостатками: он позволяет вводить только по одному биту информации на каждом тактовом импульсе и каждый раз при сдвиге информации вправо теряется крайний правый информационный бит.

Эти недостатки устраняются в параллельно загружаемых регистрах сдвига кольцевого типа. Кольцевое перемещение информации предусматривает возврат данных с выхода регистра обратно на его вход, что исключает потерю данных при сдвиге.


ЛИТЕРАТУРА

1. Новиков Ю.В. Основы цифровой схемотехники. Базовые элементы и схемы. Методы проектирования. М.: Мир, 2001. - 379 с.

2. Новиков Ю.В., Скоробогатов П.К. Основы микропроцессорной техники. Курс лекций. М.: ИНТУИТ.РУ, 2003. - 440 с.

3. Пухальский Г.И., Новосельцева Т.Я. Цифровые устройства: Учеб. пособие для ВТУЗов. СПб.: Политехника, 2006. - 885 с.

4. Преснухин Л.Н., Воробьев Н.В., Шишкевич А.А. Расчет элементов цифровых устройств. М.: Высш. шк., 2001. - 526 с.

5. Букреев И.Н., Горячев В.И., Мансуров Б.М. Микроэлектронные схемы цифровых устройств. М.: Радио и связь, 2000. - 416 с.

6. Соломатин Н.М. Логические элементы ЭВМ. М.: Высш. шк., 2000. - 160 с.