Регистр (цифровая техника)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Регистр — последовательностное логическое устройство, используемое для хранения n-разрядных двоичных слов (чисел) и выполнения преобразований над ними.

Регистр представляет собой упорядоченную последовательность триггеров, число которых соответствует числу разрядов в слове. С каждым регистром обычно связано комбинационное цифровое устройство, с помощью которого обеспечивается выполнение некоторых операций над словами.

Фактически любое цифровое устройство можно представить в виде совокупности регистров, соединённых друг с другом при помощи комбинационных цифровых устройств.

Основой построения регистров являются D-триггеры, RS-триггеры.

Содержание 1 Операции в регистрах 2 Классификация регистров 3 Типы регистров 4 Регистры процессора 5 См. также 6 Литература 7 Ссылки

[править] Операции в регистрах

Типичными являются следующие операции:

• приём слова в регистр;

• передача слова из регистра;

• поразрядные логические операции;

• сдвиг слова влево или вправо на заданное число разрядов;

• преобразование последовательного кода слова в параллельный и обратно;

• установка регистра в начальное состояние (сброс).

[править] Классификация регистров

Регистры классифицируются^[1] по следующим видам:

• накопительные (регистры памяти, хранения)^[2][3];

• сдвигающие^{[4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14]}.

В свою очередь сдвигающие регистры делятся:

• по способу ввода-вывода информации:

• параллельные - запись и считывание информации происходит одновременно на все входы и со всех выходов^[15];

• последовательные - запись и считывание информации происходит в первый триггер, а та информация, которая была в этом триггере, перезаписывается в следующий - то же самое происходит и с остальными триггерами^[16][17];

• комбинированные;

• по направлению передачи информации:

• однонаправленные;

• реверсивные^[18][19].

• по основанию системы счисления

• • двоичные
  • троичные^{[20][21][22][23][24][25][26][27]}

• • десятичные

[править] Типы регистров

Регистром называется функциональный узел, осуществляющий приём, хранение и передачу информации. Регистры состоят из группы триггеров, обычно D. По типу приёма и выдачи информации различают 2 типа регистров:

• С последовательным приёмом и выдачей информации — сдвиговые регистры.
• С параллельным приёмом и выдачей информации — параллельные регистры.

Сдвиговые регистры представляют собой последовательно соединённую цепочку триггеров. Основной режим работы — сдвиг разрядов кода от одного триггера к другому на каждый импульс тактового сигнала.

[править] Регистры процессора

По назначению регистры процессора различаются на:

• аккумулятор — используется для хранения промежуточных результатов арифметических и логических операций и инструкций ввода-вывода;
• флаговые — хранят признаки результатов арифметических и логических операций;
• общего назначения — хранят операнды арифметических и логических выражений, индексы и адреса;
• индексные — хранят индексы исходных и целевых элементов массива;
• указательные — хранят указатели на специальные области памяти (указатель текущей операции, указатель базы, указатель стэка);
• сегментные — хранят адреса и селекторы сегментов памяти;
• управляющие — хранят информацию, управляющую состоянием процессора, а также адреса системных таблиц.

[править] См. также

• en:Hardware register
• Регистр процессора

[править] Литература

• Генри С. Уоррен, мл. Глава 2. Основы // Алгоритмические трюки для программистов = Hacker's Delight. — М.: «Вильямс», 2007. — С. 288. — ISBN 0-201-91465-4
• Методические указания. Исследование регистров

Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите её в соответствии с правилами написания статей.

Для улучшения этой статьи желательно?: Викифицировать статью Найти и указать ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное

[править] Ссылки

• Практическое применение сдвигового регистра 74HC164.
• Управление сдвиговым регистром по одному проводу для управления семисегментным индикатором.
• http://logic-bratsk.ru/radio/ewb/ewb2/ch2-3/9_11.htm 9.11. Регистры
• http://www.kit-e.ru/articles/plis/2007_5_76.php Разработка базовых компонентов цифровых устройств, реализуемых на базе ПЛИС FPGA фирмы Xilinx(r), с помощью генератора параметризированных модулей CORE Generator. Валерий Зотов