Паралельно-послідовні регістри
Регістри цього являють собою поєднання схем паралельного і послідовного регістрів і служать для перетворення кодів числа з одного виду в інший, а також паралельного виведення попередньо зрушеного коду числа, що зберігається в регістрі. Фрагмент паралельно-послідовного регістру, виконаного на універсальних D-тригерах, показано на рис.13.8.
Введення числа А паралельним кодом (паралельне завантаження регістру) здійснюється за сигналом PL = 1 (parallel load), а виведення інформації паралельним кодом – за сигналом Твив. За рівності цих сигналів нулю регістр працює як зсувний. Використання настановних входів та тригерів для паралельного завантаження робить цю операцію пріоритетною по відношенню до операції зсуву. Вхід може використовуватися для обнулення всіх розрядів регістру.
Паралельно-послідовні регістри називаються також регістрами зберігання та зсуву. Такі регістри є в серіях К155, КМ155(ТТЛ), К176 (КМОП), К500 (ЕСЛ) та ін. . Кожен розряд регістру утворений синхронним двоступінчастим RS-тригером. Завдяки інверторам на входах S ці тригери працюють як синхронні D-тригери, керовані позитивним перепадом по входу С. Регістр має чотири входи паралельного завантаження (D0. D3) та один послідовний вхід даних S1, а також 4 паралельні виходи (Q0. Q3) від кожного тригера. Управління режимами роботи регістру здійснюється сигналами по входу RE (дозвіл паралельного завантаження) та тактовим входам С1 та С2. При RE = 1 дозволяється робота тактового входу С2. У момент приходу на вхід С2 негативного перепаду на синхровходах тригерів усіх чотирьох розрядівформується позитивний перепад і тригери переписується інформація з входів D1. D4 незалежно від значень сигналів на входах S1 та С1. Запис інформації послідовним кодом здійснюється через вхід S1 за сигналу RE = 0. При цьому блокуються входи паралельного завантаження. З приходом негативних перепадів вхід С1 дані послідовно зсуваються від входу S1 до виходу Q3, тобто. у бік старшого розряду. Для зсуву у бік молодшого розряду (від Q3 до Q0) необхідно з'єднати вихід Q3 із входом D2, вихід Q2 – із входом D1, вихід Q1 – із входом D0 та встановити на вході RE напругу високого рівня. Входом послідовного коду в цьому випадку буде вхід D3, а зсув буде здійснюватися негативними перепадами входу С2.
Використання зсувних регістрів як лічильників
На рис. 13.10 показано стандартну схему лічильника на зсувному регістрі, що складається з JK-тригерів. Прямий та інверсний виходи тригера кожного розряду використовуються для управління логічною схемою, що входить у ланцюг зворотного зв'язку. Ланцюг зворотний зв'язок формує інформаційні сигнали J0 і К0, управляючі роботою тригера наймолодшого розряду Тг0. Така побудова схеми дозволяє використовувати її для генерації двійкових послідовностей або як лічильник.
Ланцюг зворотного зв'язку виробляє сигнал або 0 або 1, який, надходячи на входи J0 і К0 (після інвертування) тригера Тг0 визначає стан цього тригера. Наприклад, якщо n-розрядний зсувний регістр перебуває у стані Qn-1…Q2Q1Q0=0. 001 то залежно від значення сигналу зворотного зв'язку наступним його станом буде або 0 ... 010, або 0 ... 011.
Кільцевий лічильник
У такому лічильнику при надходженні тактових імпульсів єдина 1перемішується від розряду до розряду. Він виконаний на регістрі зсуву, у якого сигнал зворотного зв'язку подається з прямого виходу тригера останнього розряду на входи першого (рис.13.17). Робота лічильника починається з режиму "Предустановка", в якому сигналом =0 перший тригер регістру встановлюється в 1, а інші в 0. Потім при надходженні тактових імпульсів відбувається зсув інформації від розряду до розряду вправо, що забезпечує циркуляцію 1 в регістрі. Рахункова послідовність такого регістру наведено у табл. 13.3, з якої видно, що кількість робочих станів (модуль рахунку) такого лічильника дорівнює числу його розрядів.
Перевагою розглянутого лічильника є простота його реалізації, а недоліком – неможливість запровадження висновку інформації в двійковому коді. Крім того, в n-розрядному лічильнику такого типу з 2 n можливих станів 2 n -n не використовуються і є забороненими. Якщо з будь-якої причини лічильник опиниться в одному з цих станів, то без стороннього втручання він не зможе перейти до вироблення правильної послідовності.