Nell’articolo di oggi analizzeremo nel dettaglio il funzionamento del registro a m-bit..

Negli articoli precedenti abbiamo visto:

• Come funziona una CPU: progetto di circuiti logici #0
• Come funziona una CPU: Flip-Flop SR asincrono #0.1
• Come funziona una CPU: Flip-Flop sincrono #0.1.1
• Come funziona una CPU: Flip-Flop D #0.1.2
• Come funziona una CPU: Flip-Flop Master-Slave #0.1.3
• Come funziona una CPU: Modello di Huffman #0.2
• Come funziona una CPU: progetto di circuiti sequenziali sincroni #0.2.1
• Come funziona una CPU: progetto dei circuiti logici #0.3
• Come funziona una CPU: porte logiche operanti su parole #0.3.1
• Come funziona una CPU: multiplexer #0.3.2
• Come funziona una CPU: decodificatore #0.3.3
• Come funziona una CPU: codificatore (encoder) #0.3.4
• Come funziona una CPU: codificatore prioritario (priority encoder) #0.3.4.1
• Come funziona una CPU: sommatore full-adder #0.3.5
• Come funziona una CPU: sommatore Ripple Carry Adder #0.3.5.1
• Come funziona una CPU: sommatore seriale #0.3.5.2
• Come funziona una CPU: Sommatore con carry-lookahead #0.3.5.3
• Come funziona una CPU: ALU spiegata in modo semplice #0.3.5.4
• Come funziona una CPU: comparatore #0.3.5.5

Il Registro è un modulo in grado di memorizzare m-bit. Esso è provvisto di 2 funzioni principali (ciascuna abilitata dal rispettivo segnale):

• Una funzione di Load:
  • il Registro memorizza internamente gli m-bit dell’ingresso X. Pertanto, l’uscita Z assume il valore rappresentato dagli m-bit appena memorizzati fino a quando, eventualmente, non viene riattivato il segnale di Load;
• Una funzione di Clear:
  • il Registro azzera il valore attualmente memorizzato in esso;

Registro a 4-bit

Consideriamo ora un Registro a 4-bit e vediamo com’è costituito internamente:

Questo modulo è composto da 4 Flip-Flop D, ognuno dei quali riceve in ingresso uno dei bit del segnale d’ingresso X. Il segnale di Load è connesso al Clock di ciascun Flip-Flop (il quale non è più un segnale a onda quadra, in quanto regolato dal Load). Quando il Load vale 1, i 4-bit d’ingresso vengono trasferiti simultaneamente nei rispettivi Flip-Flop, i quali li memorizzano. Se il Load è pari a 0, il contenuto del registro resta inalterato. Il segnale di Clear è connesso direttamente ai Clear dei Flip-Flop (ricordiamo che un Flip-Flop può ammettere un segnale di Clear). Quando il Clear vale 1, le uscite di tutti i Flip-Flop sono forzate a 0.

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