1.3.7 Registre

Registre benyttes når det er behov for lagring og mellomlagring av data. Vi bruker også registre når data skal omgjøres fra parallell til seriell form og omvendt. Registre kan bygges av bistabile vipper i for eksempel et antall på 8. Vi får da et 8 bits register. Vi har serielle registre hvor data kan mates inn fra venstre eller høyre, og registre som kan mates inn begge veier kontrollert av et styresignal. Et register som kan gjøre alle disse operasjonene inkludert parallell lagring kalles et universalt skiftregister.

Mikroprosessorer og mikrokontrollere kan inneholde en mengde registre. Disse er som regel RAM-baserte.

Lagring av informasjon og data

I elektroniske og elektrotekniske systemer vil det svært ofte være behov for lagring av informasjon og data.

Avhengig av hvilken type informasjon som skal lagres, og mengden informasjon, kan det benyttes mange forskjellige typer lagringsmedium.

Den enkleste formen for lagring av data er lagring av én enkelt bit.

Eksempler på elektroniske lagringsmedium er

  • vipper

  • registre

  • RAM

  • ROM/PROM

  • CD og DVD

  • harddisk

  • flashminne/USB-minne

Register som lagringsmedium

  • Et register i digitalteknisk sammenheng er en krets som kan lagre inntil et visst antall bit, vanligvis 8 bit (en byte).

  • Et register er i utgangspunktet bygget opp av bistabile vipper, der det trengs en vippe for hvert bit som skal lagres, mens andre registre kan være RAM-basert.

  • Mikroprosessorer kan inneholde mange registre som hver for seg har ulike funksjoner, og som gjerne utgjør en del av RAM-lageret.

  • Registre benyttes når data skal omgjøres fra parallell til seriell overføring og omvendt.

  • Benyttes også når data skal legges ut eller hentes inn fra en databuss.

8-bits serielt skiftregister

  • 8-bits register for lagring av 8 bit med seriell skriving (inn) og seriell lesing (ut).

  • Registre som benyttes til seriell skriving og lesing, kalles skiftregister.

  • Data klokkes inn og ut ved hjelp av klokkepuls.

8-bits register

8-bits register for lagring av 8 bit med seriell og parallell innlesning av data og seriell og parallell utlesning av data:

Denne type register kan også benyttes som overgang fra seriell til parallell overføring av data og som overgang fra parallell til seriell overføring av data.

Data klokkes inn og ut ved hjelp av klokkepuls.

Universelt skiftregister

Et register som både kan utføre parallell lagring og høyre- og venstreskift, kalles et universelt skiftregister.

Høyre- eller venstreskift eller veksling mellom seriell og parallell kontrolleres av egne kontrollsignaler.

Datablad universelt skiftregister 74HCT595

Databladet gir all nødvendig fysisk og elektrisk informasjon om registeret. Registerets utganger er av typen 3-state (three-state), eller på norsk: 3-nivå-utgang.

Det betyr at i tillegg til de to logiske nivåene høy og lav har de en tredje tilstand, kalt «avslått». Dette er veldig praktisk når eksempelvis flere registre skal kobles til en felles databuss. På den måten kan vi hindre at to eller flere registre legger ut data på samme databuss samtidig, som i så fall ville ført til  datakrasj.

Klikk på linken:

https://assets.nexperia.com/documents/data-sheet/74HC_HCT595.pdf

Oppgaver registre

  1. Hva innebærer det at et register er et universalt skiftregister?

  2. Ta for deg databladet for registeret 74HC595. Hvilke muligheter har dette registeret for innlesning og utlesning av data?

  3. Hva betyr det at registeret 74HC595 er av typen three-state, og hvilke fordeler har det?

  4. Hvilken funksjon har hvert av kontrollsignalene? Se databladet.

  5. På hvilken måte (type enheter) blir data lagret i dette registeret?

  6. Ta for deg databladet for registeret 74HC194 i de følgende spørsmålene:
    Hva ligger i begrepet «bidirectional universal shift register»?

  7. Hvor mange bit kan totalt lagres i dette registeret?

  8. På hvilket signal og pinnenummer vil data lastes inn serielt ved høyreskift?

  9. På hvilket signal og pinnenummer vil data lastes inn serielt ved venstreskift?

  10. Hvilken funksjon har signalene S0 og S1?

  11. Klokkes data inn på klokkepulsens for- eller bakflanke?

  12. Dataordet 0111 skal lastes inn parallelt i registeret. Hvilke kontrollsignaler må være aktive og til hvilket nivå?

  13. Det samme dataordet skal lastes inn serielt ved høyreskift. Hvilke kontrollsignaler må være aktive og til hvilket nivå?

  14. Det samme dataordet skal lastes inn serielt ved venstreskift. Hvilke kontrollsignaler må være aktive og til hvilket nivå?

  15. Det samme dataordet skal hentes ut parallelt. Hvilke kontrollsignaler må være aktive og til hvilket nivå?