Регистры. 
Основы электроники

Регистром называют устройство, осуществляющее прием, храпение и выдачу двоичных чисел в определенном коде. В отличие от запоминающих устройств в регистрах информация хранится нс более нескольких тактов. Запоминающими элементами в регистрах служат триггеры, число которых равно числу разрядов хранимых чисел. Схемы регистров служат для ввода и вывода хранимых чисел, преобразования их кодов, сдвига кодов на то или иное число разрядов. Регистры подразделяют на параллельные (регистры памяти), последовательные (регистры сдвига) и параллельно-последовательные (например, ввод — в параллельном коде, а вывод — в последовательном, и наоборот).

В регистрах памяти числа вводят и выводят в параллельном коде, в регистрах сдвига — в последовательном (разряд за разрядом), поэтому в регистрах памяти число вводится (выводится) за один такт, а в регистрах сдвига — за п тактов, где п — разрядность чисел.

По способу ввода—вывода различают регистры однофазного и парафазного типа. В однофазных ввод (и вывод) возможен только в прямом или обратном коде, в парафазных — как в прямом, так и в обратном кодах. Вид осуществляемого ввода (вывода) определяется сигналами управления.

Исходным состоянием регистра является нулевое. После ввода двоичного числа Xj триггеры переходят в состояния, соответствующие значениям разрядов числа X), которое хранится до момента передачи его другому устройству либо до ввода в регистр другого числа Х₂.

В последовательных регистрах при каждом сдвигающем (обычно синхронизирующем) импульсе происходит сдвиг кода хранимого числа влево или вправо на один разряд. При этом число выводится в последовательном коде разряд за разрядом, начиная с младшего (при сдвиге вправо) или старшего (при сдвиге влево). В информационной технике регистры сдвига применяют для преобразования последовательного кода в параллельный (и обратно), для умножения и деления многоразрядных чисел, построения распределителей импульсов, преобразователей кодов и т. д.

В параллельных регистрах схемы разрядов не обмениваются данными между собой. Общими для разрядов обычно являются цепи синхронизации (тактирования), сброса (установки), разрешения выхода (выдачи данных) или приема, т. е. цепи управления.

Для современной схемотехники характерно построение регистров именно на D-триггерах, преимущественно с динамическим управлением. Многие регистры имеют выходы с третьим состоянием, а некоторые — мощные выходные каскады и относятся к числу буферных. Такие регистры способны работать на большую емкостную или низкоомную активную нагрузку. Это обеспечивает их работу непосредственно на магистраль.