Texnologiyasida

31-Ma’ruza
Registrlar

n-razryadli ikkinlik mantiqiy o‘zgartirishni va saqlashni qo‘llovchi ketma-ketlikdagi raqamli qurilmaga registr deb ataladi. So‘zdagi razryad soniga mos keluvchi tartibli ketma-ket trigger registrni tashkil etadi. Har bir registr bilan qandaydir kombinatsion raqamli qurilma odatda bog‘liq, uning yordamida mantiqiy operatsiya yoki n-razryadli so‘zlar bajarilishini ta’minlaydi.

Registrda quyidagi mikrooperatsiyalar bajarili mumkin: boshqa ketma ketlik raqamli qurilmadan so‘z qabul qilish, registrdan boshqa ketma ketlik raqamli qurilmaga so‘z uzatish, razryadlarora mantiqiy operatsiya, so‘zni chapga yoki o‘ngga berilgan razryad soniga surish, ketma ketlik so‘z kodini parallelga va aksincha o‘zgartirish, registrni boshlang‘ich holatiga qo‘yish. Mikrooperauiyalarni bajarish sxemasi kombinatsion raqamli qurilma (KSU-KRQ) yordamida amalga oshiriladi.
Ikkilamchi n-razryadli so‘zni saqlash uchun registr sxemasi 13.12, a-rasmda keltirilgan.
Registr S, n-triggerdan iborat. Registr holati triggerni holati bilan aniqlanadi. Unda parafazli _n, _n,…, ₁, ₁ kodlarda, chiqish signali terilmasi bilan tasvirlanadi.Registr ga ikkilamchi n-razryadli X=x_n, x_n-1, …,x₁ so‘zlar parafaz kodlarda _n, _n,…, ₁, ₁ kirish signallari majmuasi yordamida saqlash uchun berilishi mumkin.
Agar kirish qismiga _I signallar 0 yoki 1 birlikda kelayotgan bo‘lsa, S registr triggerlaridan _I o‘zgaruchi qiymatlarga mos qiymatlar sodir bo‘ladi. Registrning triggerlarida S=X qiymat yangi kirish signali kelguniga qadar saqlanadi. Registrda S(n) har bir i-nchi razryadi bo‘ladi.
Registrdagi razryadlar soni uning uzunligini aniqlaydi.
Registr uchun shartli belgilanish 13.21, b-rasmda tasvirlangan: registr turi (S), katta (n) va kichik (t) razryadlari, ko‘rsatilgan.
Registrni kirish zanjiri kirish shinasi X(n), chiqish esa – chiqish shinasi S(n) deb ataladi. Registrni n-razryadli holatini n-razryadli ikkilamchi so‘z bilan belgilanadi. n-razryadli S-triggerni holati soni 2ⁿ bo‘ladi. Agarda registr, raqamni saqlash uchun qo‘llanilsa, registrni har bir holatiga mos keluvchi biror butun sonni 0...(2ⁿ-1) oralig‘da olish mumkin.
Registr holati butun raqamlarda ikkilik hisoblash tizimida keltiriladi. Registr holatini yozishni qisqartirish uchun sakkizlik va o‘n oltilik ko‘rinishdagi ikkilik soni ko‘rinishida foydalanish mumkin. Registr holatini nafaqat ikkilik alfavitida, ixtiyoriy boshqa alfavitda ham ko‘rsatish mumkin. Hususan, keng qo‘laniladigan simvollardan biri sakkizta ikkilik razryadi yig‘indisi sifatidagi bayt deb ataluvchi nomli bo‘lishi mumkin. Bu holda registr 8 razryadli registr ostiga bo‘linadi. Ikkilik alfaviti o‘rniga, 0 va 1 ikki simvoldan iborat bo‘lgan, 256 simvolli alfavitdan foydalanish mumkin, unga kiril va lotin alfaviti, raqamlari, turli simvollar kirishi mumkin.

a) b)
13.12-rasm 13.13-rasm
Murakkab raqamli qurilmalarni tuzishda registrlar asosiy rolni o‘ynaydi. Haqiqatan ham, har qanday raqamli qurilmani, o‘zaro KSU sxemasi bilan ulangan registrlar majmuasi ko‘rinishida tasavvur qilish mumkin (13.22-rasm). Registr sxemalarini analizidan ma’lumki, uning hususiyati bir jinsli strukturaga egaligi.
Registr birtipli elementlardan tashkil topgan bo‘lib (triggerlar), o‘zaro ketma ketlikda takroriy joylashadi. Elementlarining registrda bir tipliligi va takroriyligi, uni tayyorlanishini, nazoratini, foydalanilishini nisbatan soddalashtiradi. Registrni bir turli avtomatlar majmuasi kabi bayon etish mumkin. Bir registrni elementini avtomatik tarzda bayon etish va elementlar sonini ko‘rsatish o‘zi kifoya qiladi.
Registr sxemalarini takroriyligidan KSU takroriy sxemalarini ko‘rish va unda mitti operatsiyalarni bir xili ko‘p elementlarda bajarish imkoniyati vujudga keladi. Bu esa nisbatan hamda KSU sxemalarini sintez qilish imkoniyatini tug‘diradi. Bunday uslub KSUni murakkab bayon etilishini bul funksiyasi n-o‘zgaruvchidan oddiy KSUni bayon etishga olib keladi. Bunda KSUni bul funksiyasini n-marotaba yig‘indisidan m-o‘zgaruvchan oxirgi sonidan deb, bu erda m< bo‘ladi.
Registrlarda bajariladigan mitti operatsiyalar turlariga qarab, registrlar quyidagi turlarga bo‘linadi: parallel qabul qilib, axborot beruvchi, ketma ket qabul qilib, axborot beruvchi, ketma ket qabul qilib, parallel axborot beruvchi, parallal qabul qilib va ketma ket axborot beruvchi.
Registrlar kirish va chiqish kanallari soniga qarab, bir fazali (signallar bir kanaldan uzatiladi) va parafazaliga (signallar 2 kanaldan uzatiladi) bo‘linadilar. Parafazali registrlar RS-triggerlarda bajariladi, bir fazalilari esa, D-triggerlarda. Registrlar razryadlar sonlari va tezligi, maksimal takt qabul qilish chastotasi, uzatish va axborot surilishi bilan xarakterlanadi.