Registro universal

Registros y Contadores 1

Tema 8. Circuitos secuenciales de Propósito general: REGISTROS Y CONTADORES Una colección de dos o más biestables D con una entrada común se conoce como un registro. Los registros se usan para almacenar una serie de bits relacionados, como un byte (8 bits) de una computadora. La figura muestra un registro de 3 bits. La palabra A[0-2] solo aparece en la salida Q[0-2],si se produce el disparo del biestable, mediante el flanco de subida del reloj CLK:
A0 CLK D CLK Q D CLK Q0 Q D CLK Q1 Q A1 A2

Q

Q

Q
Q2

Como vemos este circuito “registra” el dato de la entrada y lo transmite a la salida solo cuando se le da la orden. La transmisión del dato se hace de forma paralela. Registros de Desplazamiento Es un registro que ‘registra’ y ‘desplaza’ lainformación. La figura siguiente presenta un registro de desplazamiento a la derecha de 4 bits con carga serie:
Entrada de Datos Serie D Q Salida de Datos Paralelo A D Q B D Q C D Q D

CLK Q CLR CLR CLK

CLK Q CLR

CLK Q CLR

CLK Q CLR Salida de Datos Serie

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Veamos el funcionamiento del circuito anterior: La señal de borrado (CLR) coloca a los biestables en el estado0. Cada vez que llega un flanco de subida de la señal de reloj (CLK), cada biestable ‘captura’ lo que hay en su entrada, o sea, lo que hay en el biestable anterior, con lo que la información se va desplazando a la derecha. Un ejemplo: Vamos a registrar y desplazar la palabra de 4 bits 0101. Esta sería la secuencia de funcionamiento del circuito: Salidas ABCD 0000 1000 0100 1010 0101

CLR = 0 CLR= 1 / 1er Pulso de CLK CLR = 1 / 2º Pulso de CLK CLR = 1 / 3er Pulso de CLK CLR = 1 / 4º Pulso de CLK

La palabra 0101 ha sido cargada en el registro, de hecho la tenemos disponible en las salidas paralelo usando 4 pulsos de reloj. Para que tuviéramos toda la palabra disponible en la salida serie, debemos esperar 3 pulsos más: Salidas Serie D 1 0 1 0

CLR = 1 / 4º Pulso de CLK CLR = 1 / 5ºPulso de CLK CLR = 1 / 6º Pulso de CLK CLR = 1 / 7º Pulso de CLK

La palabra se ha cargado en el registro bit a bit, a esto se le denomina carga serie.

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Registro de Despalazamiento con carga paralelo Un registro de este tipo carga todos los bits al mismo tiempo, con lo que no es necesario esperar muchos pulsos de reloj para obtener la información. El siguientecircuito es un registro de desplazamiento de 4 bits de carga paralelo y desplazamiento a la derecha:
Salida de Datos Paralelo Carga de Datos Paralelo D C B A A B C D

J

PR Q Q

J

PR Q Q

J

PR Q Q

J

PR Q Q

CLK K CLR
CLR CLK

CLK K CLR

CLK K CLR

CLK K CLR

Los datos se cargan por el PRESET de cada biestable (se trata de una entrada asíncrona). Veamos un ejemplo de cómose realiza el registro y el desplazamiento de un dato. Vamos a cargar la palabra 0110: Esta es la secuencia de funcionamiento Salidas ABCD CLR = 0 0000 CLR = 1 0110 er CLR = 1 / 1 Pulso de CLK 0011 CLR = 1 / 2º Pulso de CLK 1001 er CLR = 1 / 3 Pulso de CLK 1100 CLR = 1 / 4º Pulso de CLK 0110 Se puede observar, que el dato se carga de forma asíncrona, y que antes del primer pulso del reloj, el datoya está registrado; lo que se hace de forma síncrona es el desplazamiento a la derecha. Como se ve, se produce una circulación de la palabra digital, de ahí que se conozcan estos registros como recirculantes.

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Registro de Desplazamiento Universal
Se trata de un circuito integrado, que dispone de un registro de desplazamiento, que permite carga serie, carga paralela,desplazamiento a izquierda y a derecha, mediante el uso de unas señales de control. La figura muestra un Registro de Desplazamiento Universal de 4 bits (74194). A B C D SRG4

Carga Paralelo

QA QB QC QD

Salida Paralelo

Carga serie, despl. derecha Carga serie, despl. izquierda Reloj Borrado

DSR DSL CLK CLR S0 S1 Control de modo

Modo de operación
Mantenimiento Despl. Izquierda...