Әмбебап регистр

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.Теориялық бөлім
РЕГИСТРЛЕР
1.1 Регистрдің түрлері . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.2 Регистрдің классификациялық белгілері . . . . . . . . 16
1.3 Бірфазалы синхронизацияны жобалауға
қажетті есепті қатынастар . . . . . . . . . . . . . 19

2.Техникалық бөлім
РЕГИСТРЛЕРДІҢ ЖҰМЫС ІСТЕУ ҚАҒИДАСЫ
2.1 Ығыстырушы регистр жұмысы . . . . . . . . . . . 22
2.2 Әмбебап ығыстырушы регистр . . . . . . . . . . . 26
2.3 Ығыстырушы регистрді тексеру . . . . . . . . . . . 30

3.Конструктивті бөлім

4.Технологиялық бөлім

РЕГИСТРЛІК МИКРОСҰЛБАЛАР

3.1Микросұлбаларға сипаттама . . . . . . . . . . . . . 34

ҚОРЫТЫНДЫ

ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ . . . . . . . . . . . . . . . . 36

Кіріспе

Регистр операциялық элементтер құрамына кіреді.Операциялық элемент,басқаша ЭВМ түріне жатқызамыз,сандық кодтарды сақтауға,олардың түрленуіне және олармен микрооперацияларды орындауға қолданыламыз.Негізгі операциялық элементтерге жататындар: регистрлер, санағыштар, дешифраторлар, шифраторлар, сумматорлар, қозғауыштар, мультиплексорлар мен демультиплексорлар, салыстырмалы сұлбалар және т.б.
Операциялық элементтер логикалық және есте сақтау элементінен ,негізгі қаралатын 3 элементтен құрылады.Операциялық элементтің графикалық белгісі, логикалық және есте сақтау элементінен құралған, осы элементті функционалдық сұлбасы деп атайды.Операциялық элементтер сонымен қатар күрделі ЭВМ түрлерін құруға қызмет етеді,олар, АЛУ,ЗУ, және т.б. Әрбір операциялық элемнттің бөлшектік түрлерін логикалық және есте сақтау элементтері арқылы қолданған ыңғайсыз.Себебі ол сұлбаны қиындатып,оның қолдануын қиындатады .
Сол үшін операциялық элементтер қандай да болмасын ЭВМ блок (құрылым) құрамында түгелімен белгіленеді.Операциялық элементтің ЭВМ –ге қатысты блоктарда құрылымдық сұлбасы екі типті белгімен белгіленеді: құрылымдық сұлбалардағы белгіленуі және структуралық сұлбасындағы белгіленуі. ЭВМ құрылымындағы функционалдық сұлбасында операциялық элементтің барлық шығысы мен кірісіндегі белгіленулері түгелімен қолданылады. Ал структуралық сұлбасына. Заттың (блок немесе бүтін ЭВМ)толығымен белгіленуіне және функционалдық сұлбасының қызмет етуінің жүзеге асуына, операциялық элементтің максималды түрдегі ыңғайлысы қолданылады.
Регистр-бұл қабылдау функцияларын, ақпаратты т-разрядтық екілік код түрінде сақтау және беру қызметін атқарады.
Регистрлердің классификациялық белгілері болып екілік кодтың регистрде жазылуы және оның берілуі, анықтап айтқанда параллельді, тізбекті (қозғалтқышты) және параллельді-тізбектелген регистрлерді ажыратуы жатады.
ЦЕМ регистрі есептегіш машинада есте сақтауының бір бөлігіндегі машиналық сөзінде,кодтарды есте сақтауға (кейде түрлендіруге) арналған.Әрбір ЦЕМ-де әртүрлі белгіде Р топтары болады, оған біз Р орталық басқару құрылымын (ОБҚ);Р арифметикалық құрылымын (РАҚ);жеке Р.мезгіл және Р жатқыза аламыз.Бұл адрестер барлық есте сақтау құрылымдарында брлады. Олар онда өтпелі жинақтауыш функцияларын,машинадағы керекті уақытша диограммалардың жұмысын қамтамасыз етеді. ЦЕМ-нің үшінші кезеңінде әртүрлі құрылымдарды басқарудағы ақпаратты енгізу мен шығаруды құрылымдық басқарумен жүзеге асырылады,оларды біз канал деп атаймыз, ал оның Р-ін Р-каналы деп атаймыз
ОБҚ-ға жататындар:Р санағыш адрестері команд (РСА),мұнда берілген командадағы адресі келесі команданың адресінде түрленеді, Р команд (РК), өзге командалардан РСА команда адресіне сәйкес командалардың келуі, және сонымен қатар Р., команданы аппараттық өгертуге қажет (Модификация командасы). Көбіне Р.(ИР), индекстік көмегімен модификациялық адрес командаларының сұлбалары таралған. Сонымен қатар модификация белгілері Р-де (РП) белгісінде сақталады. Модификация операциясында команданың адрестік кодтары,сәйкес ИР кодтарымен енгізіледі (есептеледі), одан кейін қорытындысы (РИА) адресі бойынша Р-ге келіп түседі,одан біз келесі операндты (операция) белгілейміз. (РС) сумматорының арифметикалық операциялары Р-да орындалады,көбейткіштік Р-де (РМД)-ге бөлінеді,Р көбейткіште (РМЧ)көбіне болады; логикалық операциялар көбіне РС-те орындалады.
Канал спецификалық, ақпаратты дайындаумен байланысты операцияларды орындайды, оны алып оперативтік есте сақтау бөліміне және шығысын шығарушы құрылымына енгіземіз.Каналдың өзінің жеке программасының, (УС) сөздерін басқаратын, Р (РУС) негізінде жұмыс істейтін, тізбектелген бөлімі бар.ЦЕМ жүйе командасында жұмыс каналында жұмыс істеу үшін белгілі командалар енгізіледі. Командалардың енгізілгені орталық процессордан Р тобына енгізу-шығару командасынан түседі; (ОК) командасының код операциясы РОК-қа беріледі; (НПУ) құрылымының нөмірлік коды РНПУ-да сақталады.
ЦЕМ-дегі Р санының разрядтық және конструкті негіздері, жүйе командаларына, Р функциялық белгілеуіне және ЦЕМ элемент базасына, ЦЕМ ортақ құрылымына байланысты болады. Р сұлбасының релесін, ферритті жүрекшесін (сақина), феррит-транзисторлы ұяшығын, интегралдық сұлбаларын қолданылатын көптеген түрлері бар. Р.ЦЕМ-біртипті екіпозициялық, есте сақтау элементінен , триггерден, екілік разрядты жазуғ және есте сақтауға болатын қасиеттерінен тұрады.
Регистрда мұндай элементтер саны (оның разряды) шарт бойынша машина сөзіне немесе ЦЕМ командасындағы разряд санына сәйкес келеді.
Ығыструшы регистрді бірнеше триггенрді байланыстра отырып алуға болады. Триггер – жады элементінен тұрады. Оның дәл осы қасиеті ығыструшы регистрлерді жеке логикалық элементтерден немесе триггерлерден жинаудың орнына, бұл құрылғыларды монолитті ИС түрінде алуға болады.
Регистр жадысының көлемін бірнеше ИС жады блоктарын құру арқылы ұлғайтуға болады.Сақталатын сөзердің санын көбейту барысында үш жағдайы бар жеке ИС шығыстары бір нүктеде түйіседі. 512 сақталынған сөзді беретін 128 шығысты байланыстыруға рұқсат етіледі.Бір нүктеде түйісетін шығыстар санына шектеу қою шығыстың ток режиміне байланысты, бұл шектеуді шығыс нүктесіне арнайы сыртқы резистрлерді жалғау арқылы жоюға болады. Сөздің рзрядтылығын ұлғайту барысында шығыстарының жиынтығы бір ақпараттық сөзді беретін бірнеше ИС-ның рұқсат ету және адрестеу кірістерін параллель жалғайды.
Синхронизация талаптарына сәйкес разрядаралық байланыста логикалық элементтер қолданылмаған ығыстырушы регистрлерде деңгеймен басқарылатын біртабалдырықты триггерлерді қолдануға болмайды, себебі кейбір триггерлер синхросигналдың рұқсат етуші деңгейінің жұмысы кезінде бірнеше рет ауыстырылып-қосылуы мүмкін, ал бұған рұқсат етілмейді.
Разрядаралық байланыста логикалық элементтердің, әсіресе бірлік емес тереңдіктегі логикалық сұлбалардың, пайда болуы регистрдің жұмысқа қабілеттілік шарттарын жеңілдетеді және осы схемаға жарамды триггерлер типін кеңейтеді.
Регистр – ақпаратты разрядты екілік код түрінде қабылдау, сақтау және тарату функцияларын орындайтын құрылғы.
Регистрді жіктеудің негізгі белгісі екілік кодты регистрге жазу әдісі болып табылады, яғни параллель, тізбекті (ығыстырушы) және параллель- тізбекті регистр деп ажыратады. Параллель регистр параллель кодпен жазу операциясын орындайды. Тізбекті регистр тізбекті кодпен жазуды жүзеге асырады, кодтың ығысуын кіші немесе үлкен разрядтан бастап, тактілі импульстармен тізбектің жылжуын туғызады. Параллель- тізбекті регистрлер кодты параллель де, тізбекті түрдеде жазады. Сонымен қатар, ығыстырушы регистрлер бірбағытты және екібағытты (реверсивті) болып бөлінеді. Біржақты регистрлер кодтың солға немесе оңға ығысуын туғызады, ал екіжақты регистрлер солға да және оңға да ығысуды жүзеге асырады.
Регистрлердің негізгі құрылымы RS – асинхронды триггерлеріне, В – триггерлеріне сүйенеді.
Әмбебап немесе көпрежимді (көпфункционалды) регистрлер микрооперациялар жиынтығын орындауға қабілетті. Көпрежимділікті бір сұлбада әртүрлі операцияларды орындауға қажетті бөлшектердің композициясының болуымен аламыз. басқарушы сигналдар берілген уақытта орындалып жатқан операцияға қажетті сұлба бөлігіннің іске кірісуін қамтамасыз етеді.

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР

1. Е.П. Угрюмов “Цивровая схематехника”

2. Ю.Ф. Опадчий, О.П. Глудкин, А.И. Гуров “Аналоговая и цифровая электроника” – Москва: Горячая линия – Телеком, 2002

3. Б.С. Гершунский “Основы электроники и микроэлектроники” – Киев: Выща школа, 1988

4. Р. Токхейм “Осровы цифровой электроники” – Москва: Мир,1988 [191-206]
5. Е.П. Угрюмов “Проектирование элементов и узлов ЭВМ” – Москва: Высшая школа, 1987

6. Г.Р. Авенсян, В.П. Левшин “Интегральные микросхемы” – Москва: Машиностроение, 1993
7. Е.И. Хромов “Основы построения аналоговых систем передачи ” – Москва: Радио и связь, 1983