Что такое «Регистры» в физике?
Ни триггер, ни, тем более, регистр — не имеют отношения к ФИЗИКЕ.
Это элементы электроники. И ВЫГЛЯДЕТЬ могут как угодно — как собранные их элементов, тразисторов, тиристоров, да хоть ламп или реле, так и в виде микросхем.
А ббольшинство микросхем выпускаются во ВСЕХ удобных типах корпусов.
Разумеется регистры в PLCC, скажем, никто не запихивает — не нужно им столько ножек, но вот в DIPы, планарные, металлокерамические, для поверхностного монтажа — сколько угодно.. .
Смотри например
здесь
А вообще разных регистров ОЧЕНЬ много.
Остальные ответы
Ну в электронике это типа ячейки памяти несколькоразрядные, построенные обычно на RS-триггерах, каждый разряд может принимать значение «0» или «1». Ну я думаю электроника как-то к физике относится. Ну покрайней мере раздел изучающий электричество в физике есть.
Похожие вопросы
Регистр сдвига
Регистр — логическое устройство для хранения двоичных данных. Регистр сдвига — устройство, преобразовывающее линейный сигнал в параллельный с возможностью сдвига битов на один разряд с помощью тактовых сигналов.
Регистр сдвига используется для освобождения выходов контроллера. Рассмотрим задачу управления освещением в доме, в доме 20 светильников, каждый имеет два состояния — включен/выключен. Если мы подключим выводы микросхемы напрямую к светильникам, нам потребуется 20 ножек. Если мы решим добавить светильники — придётся заменить микросхему на большее количество ножек, то есть полностью изменить устройство. Если мы будем использовать регистр сдвига, нам потребуется только 3 ножки контроллера, независимо от количества светильников, добавляя светильники мы будем добавлять регистры сдвига. Итак, необходимость и удобство устройства очевидны, перейдём к логике работы.
Принцип работы
Регистр сдвига применяется для преобразования линейного интерфейса в параллельный, соответственно имеет выводы для записывания и считывания данных. Данные в регистр поступают по двум каналам — тактовому и данным, смена состояния с логического нуля на логическую единицу на тактовом входе сдвигает регистр на один бит, используя состояние на входе данных в качестве нового бита:
| Состояние регистра | Состояние канала данных | Состояние после подачи «1» на тактовый вход |
| 01001011 | 1 | 10100101 |
| 01001011 | 0 | 00100101 |
Выходы
Выходы регистра обозначаются Q1, Q2, . или QA, QB, . на каждом выходе находится напряжение логических единицы или нуля, отображая состояние регистра. Например, если в регистре хранится число 68 (01000100), то на выходах будут следующие состояния:
| Данные | Q 1 | Q 2 | Q 3 | Q 4 | Q 5 | Q 6 | Q 7 | Q 8 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
После сдвига на один бит (ноль на выводе данных):
| Данные | Q 1 | Q 2 | Q 3 | Q 4 | Q 5 | Q 6 | Q 7 | Q 8 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
Канал данных и такта
Срабатывание канала такта — это переключение между нулём и единицей, то есть не имеет значения время, которое вывод находится в состоянии нуля или единицы. Переключение происходит в момент изменения напряжения с логического нуля на логическую единицу. В момент срабатывания такта происходит сдвиг регистра и записывается значение из канала данных: если на канале данных логический ноль, то в момент срабатывания такта запишется логический ноль, аналогично с логической единицей.
Модель регистра сдвига
Ниже инструмент для самопроверки, кнопка CLK — срабатывание такта, переключатели RST, LC, OE и IN — логические значения на входе регистра сдвига. Выводы Q1 — Q8 это выходы регистра сдвига. OUT — это последовательный выход данных из регистра.
Что такое регистр?
Регистр это устройство, выполненное на триггерах для выполнения ряда действий с двоичными числами. Для тех, кто не знает, что такое триггер, рекомендуем познакомиться с простейшим RS-триггером.
Наиболее простая функция регистров — это запоминание числа и его длительное хранение. Эти устройства так и называются – регистры хранения. Вот простейший пример.
На входы D0 – D2 подаётся число, которое необходимо сохранить. Как только на входе С появляется импульс синхронизации, число записывается в триггер, изменяя их состояние. На рисунке показан трёхразрядный регистр хранения. При подаче на входы числа 1112 оно же появится на прямых выходах триггеров (Q0 — Q2). На инверсных выходах (Q0 — Q2) будет, естественно 0002. Сигналом R (Reset) или сброс, триггеры устанавливаются в нулевое состояние.
Обычно используются регистры, состоящие из 4, 8, или 16 триггеров. Изображение четырёхразрядного регистра на принципиальных схемах может быть таким.
На рисунке не показаны инверсные выхода триггеров и сигнал R. Регистры всегда обозначаются латинскими буквами RG. Если регистр сдвигающий, то под обозначением рисуется стрелка направленная влево, вправо или двойная.
Сдвигающие регистры или регистры сдвига.
Регистр сдвига это устройство, состоящее из нескольких последовательно соединённых триггеров, число которых определяет разрядность регистра. Регистры широко используются в вычислительной технике для преобразования кодов. Параллельного в последовательный и наоборот.
Кроме того сдвигающие регистры являются основой (АЛУ) арифметико-логического устройства, так как при сдвиге записанного в регистр двоичного числа на один разряд влево производится умножение числа на два, а при сдвиге числа на один разряд вправо число делится на два. Поэтому наибольшее распространение получили реверсивные или двунаправленные регистры.
Рассмотрим четырёхразрядный регистр сдвига, преобразующий последовательный двоичный код в параллельный. Применение последовательного кода оправдано тем, что по одной линии можно передавать огромные массивы информации. Таким примером может служить универсальная последовательная шина — USB порт любого устройства. Число триггеров в данном регистре может быть любым. Достаточно соединить прямой выход Q3 с D входом следующего триггера и так далее до достижения необходимой разрядности.
Регистр работает следующим образом. Первый информационный бит поступает на вход D0. Одновременно с этим битом приходит тактовый синхроимпульс на вход С. Входы С всех триггеров входящих в регистр, объединены между собой. С приходом первого тактового импульса уровень, находящийся на входе D0 записывается в первый триггер и с выхода Q0 приходит на вход следующего триггера, но записи во второй триггер не происходит, так как синхроимпульс уже закончился.
При поступлении следующего тактового импульса уровень, присутствующий на входе второго триггера запоминается в нём и поступает на вход третьего триггера. Одновременно следующий информационный бит запоминается в первом триггере. После прихода четвёртого тактового импульса в четырёх триггерах регистра будут записаны логические уровни, которые последовательно поступали на вход D0.
Допустим это уровни 01102. Тогда это двоичное число можно отобразить, подключив к выходам триггеров светодиоды. Так рассмотренный регистр изображается на принципиальной схеме.
Видно, что на условном изображении присутствует стрелка — указатель того, что это сдвиговый регистр.
Рассмотрим, как работает четырёх разрядный универсальный регистр сдвига К155ИР1 (аналог — SN7495N). Вот его внутреннее устройство.
Регистр содержит четыре D-триггера, которые соединены между собой с помощью дополнительных логических элементов И – ИЛИ, которые позволяют реализовать различные функции. На схеме:
- V2 – вход управления. С его помощью выбирается режим работы регистра.
- Q1 – Q4 выходы триггеров с которых снимается параллельный код.
- V1 – вход для подачи последовательного кода.
- C1, C2 – тактовые синхроимпульсы.
- D1 – D4 – входы для записи параллельного кода.
Алгоритм работы регистра следующий. Если на вход V2 подать низкий потенциал, тактовые импульсы на C1, а на вход V1 подавать информационные биты, то регистр осуществляет сдвиг вправо. После приёма четырёх разрядов на выходах триггеров Q1 – Q4 мы получаем параллельный код. Таким образом осуществляется преобразование последовательного кода в параллельный.
Для обратного преобразования параллельный код записывается по входам D1 – D4, с подачей на вход V2 высокого потенциала и тактовых импульсов на вход С2. Затем подавая на вход V2 низкий потенциал, а тактовые импульсы на вход С1 мы сдвигаем записанный код, а с выхода последнего триггера снимается последовательный код.
По своей структуре это один из самых простых регистров сдвига.
Регистры сдвига в цифровой технике могут послужить основой, на которой собираются узлы с интересными свойствами. Это, например, кольцевые счётчики, которые называются счётчики Джонсона. Такой счётчик имеет количество состояний вдвое большее, чем число составляющих его триггеров. Например, если кольцевой счётчик состоит из трёх триггеров, то он будет иметь шесть устойчивых состояний. На вход счётчика ничего не подаётся кроме синхроимпульсов. В первоначальном состоянии все триггеры «сброшены», то есть на прямых выходах триггеров логические нули, а вот на входе D первого триггера с инверсного выхода третьего триггера находится логическая единица. Начнём подавать тактовые импульсы и процесс пошёл.
На таблице истинности хорошо видно, как изменяется двоичный код при поступлении шести тактовых импульсов.
| N | Q2 | Q1 | Q0 |
|---|---|---|---|
| 1 | 0 | 0 | 1 |
| 2 | 0 | 1 | 1 |
| 3 | 1 | 1 | 1 |
| 4 | 1 | 1 | 0 |
| 5 | 1 | 0 | 0 |
| 6 | 0 | 0 | 0 |
Теперь вы знаете, что такое регистр и как он может использоваться на практике. Основа любого регистра — это триггер. Число триггеров в регистре определяет его разрядность. Те, кто увлекается микроконтроллерами знает, что важнейший элемент любого микроконтроллера, будь то PIC, AVR, STM или MSP, это регистр.
Что такое регистр в физике
Хочешь узнать ответ
Регистр — это устройство, предназначенное для хранения небольшого объёма цифровой информации (числа).
Процедура ввода числа в регистр называется записью. Процедура вывода числа из регистра называется считыванием.
По способу записи и считывания различают следующие типы регистров:
1.Параллельный регистр. В таком регистре и запись и считывание производят в параллельном коде, т.е. число записывается одновременно во все разряды и считывается одновременно со всех разрядов.
2.Последовательный регистр. В таком регистре и запись и считывание производятся в последовательном коде, т.е. разряд за разрядом.
3.Последовательно – параллельный. В таком регистре запись производится в последовательном коде, а считывание в параллельном.
4.Параллельно – последовательный регистр. В таком регистре запись производится в параллельном коде, а считывание в последовательном.
Рассмотрим простейшие схемы построения некоторых типов регистров.
1. Параллельный регистр
X1X2X3 — информационные входы
«запись»,»чтение» — управляющие входы
Информация в таком регистре записывается во все разряды (во все D-триггеры) одновременно (при подаче сигнала «1» на вход «запись»), т.е. параллельным кодом.
Если сигнал на входе «чтение» равен «0», то на выходах всех элементов «и» установятся нули, если же на вход «чтение» подать сигнал «1», то выходы элементов «и» будут повторять состояния триггеров.
2. Последовательный регистр
Запись и чтение происходит при подаче синхроимпульсов на триггеры.
Рассмотрим, как происходит запись информации в такой регистр и чтение из него.
Пусть за три такта на вход триггера T1 последовательно подаются двоичные сигналы X1X2X3.
В первом такте вход триггера T1 равен X1, поэтому на выходе установится сигнал X1.
Во втором такте вход триггера T1 равен X2, а вход триггера T2 равен выходу триггера T1 и равен X1, поэтому на выходе триггера T1 установится сигнал X2, а на выходе триггера T2 установится сигнал X1.
Аналогично, в третьем такте на выходе триггера T3 установится сигнал X1, на выходе триггера T2 — сигнал X2, на выходе триггера T1 — сигнал X3.
Аналогично происходит последовательное считывание.
3. Последовательно-параллельный регистр
В таком регистре запись происходит последовательно, а считывать информацию можно одновременно со всех трех триггеров, т.е. параллельно.