РЕГИСТРЫ И СЧЕТЧИКИ

Регистры и счетчики являются цифровыми узлами последова-тельностного типа: они строятся на основе триггеров и имеют ту особенность, что их состояние оказывается зависимым не только от сигналов, воздействующих на входы в данный момент времени, но также и от предыдущих состояний. Иными словами, регистры и счетчики относятся к цифровым автоматам с памятью. Эти узлы могут быть реализованы на интегральных триггерах, а также в виде микросхемы повышенного уровня интеграции [14, 34, 35, 36, 37].

Регистром называют цифровой узел, предназначенный для за­писи и хранения числа. Помимо хранения информации некоторые виды регистров могут преобразовывать информацию, например, из последовательной во времени формы представления в параллельную, сдвигать записанную информацию на один или несколько разрядов в сторону младшего разряда (вправо) или старшего разряда (вле­во), инвертировать код.

В соответствии с назначением различают регистры хранения и регистры сдвига.

Рис. 4.34. Регистр хранения:

а — функциональная схема; б — условное обозначение

По принципу хранения информации регистры делят на стати­ческие и динамические. Статические регистры строят на потенциаль­ных элементах памяти (триггерах), которые могут хранить запи­санную информацию сколь угодно долго (конечно, при наличии на­пряжения питания). Динамические регистры строят на элементах памяти такого типа, как конденсатор. Практически в таких реги­страх используется входная емкость МДП-транзистора. Подобный элемент памяти может хранить информацию лишь в течение неко­торого промежутка времени. Поэтому в динамических регистрах записанная информация находится в постоянном движении.

В книге рассмотрены только статические регистры.

Важнейшие характеристики регистров — разрядность и быстро­действие. Разрядность определяется количеством триггеров для хранения числа. Быстродействие характеризуется максимальной так­товой, частотой, с которой может производиться запись, чтение и сдвиг информации.