Регистр (в вычислит. технике)
Регистр (в вычислит. технике)
Регистр ЦВМ, часть памяти вычислительной машины обычно ёмкостью в одно машинное слово, предназначенная для запоминания (а иногда также и для преобразования) кодов. В каждой ЦВМ имеются наборы Р. различного назначения, например Р. центрального устройства управления (РУУ), Р. арифметического устройства (РАУ); свои Р. числа и Р. адреса имеются практически во всех запоминающих устройствах, где они выполняют функции промежуточных накопителей, обеспечивающих нужную временную диаграмму работы памяти машины. В ЦВМ третьего поколения управление разнообразными устройствами ввода и вывода информации осуществляется специальным устройством управления, которое принято называть каналом, а его Р. - Р. канала.
К РУУ относятся: Р. счётчика адресов команд (РСчА), в котором адрес текущей команды преобразуется в адрес следующей команды, Р. команд (РК), куда поступает команда из оперативной памяти в соответствии с адресом в РСчА, и, кроме того, Р., предназначенные для аппаратного изменения команд (см. Команд модификация). Наиболее распространена схема модификации адреса команды при помощи индексных Р. (ИР), при этом признаки модификации хранятся в Р. признаков (РП). Обычно операция модификации заключается в том, что код адреса команды складывается (вычитается) с кодом соответствующего ИР, а результат затем заносится на Р. исполнительного адреса (РИА), по которому из оперативной памяти выбирается новый операнд (см. Операция). Арифметические операции выполняются в Р. сумматора (РС), в Р. множимого - делителя (РМД), в Р. множителя - частного (РМЧ); логические операции обычно производятся в РС.
Канал выполняет специфические операции, связанные с подготовкой информации, вводом её из периферийного устройства в оперативную память и выводом на печатающее устройство. Канал имеет свою собственную программу, состоящую из последовательности т. н. управляющих слов (УС), которая перерабатывается в специальные Р. (РУС). Для работы канала в команд систему ЦВМ вводится специальный набор команд. Команды пуска канала поступают из центрального процессора на группу Р. команды ввода - вывода; код операции команды (ОК) передаётся в РОК; код номера периферийного устройства (НПУ) хранится в РНПУ.
Число Р. в ЦВМ, их разрядность и конструктивные особенности зависят от общей структуры ЦВМ, системы команд, функционального назначения Р. и элементной базы ЦВМ. Существует множество различных схем Р. с использованием реле, ферритовых сердечников (колец), феррит-транзисторных ячеек, интегральных схем и т. п. В общем случае Р. ЦВМ представляет собой цепочку из однотипных двухпозиционных запоминающих элементов, обычно триггеров, для записи и хранения одного двоичного разряда.
Число таких элементов в Р. (его разрядность), как правило, соответствует длине машинного слова или числу разрядов в команде ЦВМ. На рис. в качестве примера показана блок-схема простейшего трёхразрядного сдвигающего Р. на триггерах (Т). Входной сигнал поступает на T1 и, если, допустим, он имеет значение "1", то T1 устанавливается в положение "1". Для сдвига кода вправо на все триггеры (разряды) одновременно подаётся сдвигающий управляющий сигнал у. Те триггеры, которые были в состоянии "1", переходят в состояние "0", при этом с выходов триггеров в линии задержки поступают сигналы, которые переводят следующие за ними триггеры в состояние "1", и, т.о., все "1", записанные в Р., перемещаются (сдвигаются) вправо на один разряд. Работа Р. оценивается главным образом быстродействием - временем переключения его запоминающих элементов.
Лит.: Ричардс Р. К., Элементы и схемы цифровых вычислительных машин, пер. с англ., М., 1961; Каган Б. М., Каневский М. М., Цифровые вычислительные машины и системы 2 изд М., 1973.
? Л. Н. Столяров.