Параллельные регистры сдвига

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.

Построим логическую структуру четырехразрядного параллельного кольцевого регистра сдвига в программе EWB. Для этого используем JK-трилеры с предустановками (см. рис. 146). Особенностью этой схемы по­мимо параллельной загрузки данных ABCD является организация цепи обратной связи: выход Q триггера DD4 соединяется с входом 1J триггера DD1 и выход О/ триггера DD4 соединяется с входом 1К триггера DD1 (см рис 146)

При включении питания (режим начала моделирования) на выходах может установиться произвольная комбинация, в частности 1111. Очистка регистра (установка выходов в состояние 0000) осуществляется подачей лог. 0 на входы R. Поскольку загрузка данных производится через инверс­ные входы S, то при кратковременной подаче лог. 0 на входы в соответст­вующие разряды будет занесена лог. 1 (см. рис. 146). Подача тактовых импульсов (клавишей Space) приводит к кольцевому перемещению ин­формации Нетрудно убедиться, что возврат в исходное состояние после загрузки будет в общем случае происходить за четыре такта. Разрыв кон­тура обратной связи превращает кольцевой регистр в обычный сдвиговый регистр с параллельной загрузкой данных.

Помимо описанных выше регистров имеются также последователь­но-параллельные регистры, имеющие входы-выходы одновременно по­следовательного и параллельного типа. Существуют также варианты регистров с возможностью любого сочетания способов приема и вы­дачи слов. Для современной схемотехники характерно построение реги­стров на D-триггерах преимущественно с динамическим управлением. Многие из них имеют выходы с третьим состоянием, некоторые регист­ры относятся к числу буферных, т. е. рассчитаны на работу с больши-ми емкостными и/или низкоомными активными нагрузками. Это обеспе­чивает их работу непосредственно на магистраль (без дополнительных схем интерфейса).

Рис. 146. Четырехразрядный параллельный кольцевой регистр сдвига (EWB)