Registros, Contadores, Unidad De Memoria Y Lógica De Transferencia De Registros

INTRODUCCION

Un registro se puede definir como un grupo de celdas que permiten e almacenamiento y la capacidad de información binaria, el cual le permite la agrupación de los datos incluidos en él, uno de los componentes fundamentales para que el proceso se realice son los flip-flops (celdas binarias), que facilitan la acumulación y obtención de las tareas necesarias para el procesamiento de datos. Para nombrar un tipo de registro como lo son los contadores, es fundamental resaltar que este también es un registro, solo que cuenta con una secuencia predeterminada de estados binarios en un registro.

Por otra parte, las unidades de memoria son la unión de celdas de almacenamiento y funciones complejas indispensables para transferir información de entrada y salida en la cual se incluye la memoria de lectura y escritura. Para los registros, los contadores y las memorias se utilizan externamente en un sistema digital, estos tres elementos controlan y organizan como también son indispensables para la comprensión de un diseño de sistemas digitales.

El propósito de la lógica de transferencia entre registros es el resultado de operaciones específicas en los contenidos de los registros y para detallar funciones de control.

La característica fundamental para un método lógico de transferencia entre registros es especificar las operaciones del sistema digital los cuales son:

• Conjunto de registros en el sistema y funciones.

• Información en código binario almacenada en registros.

• Operaciones realizadas después de almacenadas en los registros.

• Funciones de control que inicia la secuencia de las operaciones.

I. REGISTROS Y CONTADORES Y UNIDAD DE MEMORIA.

REGISTRO

Un registro es un grupo de celdas de almacenamiento binario capaz de retener información binaria. Un grupo de flip-flops constituyen un registro ya que cada flip-flop es una celda binaria que acumula un bit de información. Un registro de n-bits tiene un grupo de n flip-flops y tiene capacidad de acumular cualquier información binaria que contiene n bits. Además de los flip-flops, un registro puede tener compuertas combinacionales que ejecutan ciertas tareas de procesamiento de datos. En su definición más general, un registro consiste en un grupo de flip-flops y compuertas que afectan su transición. El flip-flop retiene información binaria y las compuertas controlan cuándo y cómo se trasfiere la nueva información al registro.

REGISTRO DE DESPLAZAMIENTO

Un registro capaz de desplazar su información binaria hacia la izquierda o hacia la derecha se llama registro de desplazamiento. La configuración lógica de un registro de desplazamiento consiste en una cadena de flip-flops conectados en cascada, con la salida de un flip-flop conectado a la entrada del siguiente. Todos los flip-flops reciben un pulso de reloj común el cual causa el desplazamiento de un estado al siguiente.

CONTADORES

Un contador es esencialmente un registro que pasa por una secuencia predeterminada de estados después de la aplicación de pulsos de entrada. Las compuertas en un contador se conectan de tal manera que se produce una secuencia preestablecida de estados binarios en el registro. Aunque los contadores son un tipo especial de registro, es común diferenciarlos dándoles un nombre especial.

CONTADORES SINCRONICOS

Los contadores sincrónicos se distinguen de los contadores de rizado en que los pulsos de reloj se aplican a las entradas o terminales CP de todos los flip-flops. El pulso común dispara todos los flip-flops simultáneamente en vez de una a la vez en cadencia como en un contador de rizado. La decisión de cuándo se debe o no complementar un flip-flop se determina de los valores de las entradas J y K en el momento del pulso. Si J=K=0, el flip-flop permanece sin cambio. Si J=K=I el flip-flop se complementa.

El diseño de contadores binarios sincrónicos es tan simple que no es necesario pasar por un proceso de diseño lógico secuencial riguroso. En un contador binario sincrónico, se complementa el flip-flop en la posición de menor orden con cada pulso. Esto significa que las entradas J y K deben, mantenerse en la lógica 1. Un flip-flop en cualquier otra posición se complementa con un pulso siempre y cuando todos los bits en las posiciones de menor orden sean iguales a 1, porque los bits de menor orden (cuando están dados en 1) cambiarán a 0 en el siguiente pulso de cuenta. La cuenta binaria dice cuando el siguiente bit de mayor orden debe ser complementado.

Por ejemplo, si el estado presente de un contador de 4 bits es A4 A3 A2 A1= 0011, la siguiente cuenta será 0100. A1 se complementa siempre. A2, se complementa porque el estado presente de A1=1. A3 se complementa porque el estado presente de A2 A1=11. Pero A4 no se complementa por el estado presente de A3 A2 A1 = 011, Io cual no dará una condición de solo unos.

CONTADORES ASINCRONICOS

Este tipo de contadores donde cada salida del flip-flop sirve como señal de entrada CLK para el siguiente flip-flop, estos contadores no cambian de estado todos juntos por lo que se dice que no están en sincronía, solo el primer flip flop responde a los pulsos del reloj ,luego para que al segundo flip-flop responda debe esperar que el primer flip-flop cambie de estado, y para que el tercer flip-flop se complemente debe esperar que el segundo flip-flop cambie de estado, y así sucesivamente con los demás flip-flop. Por lo tanto existe un leve retraso entre las respuestas de cada flip-flop, en los FF modernos este retraso es relativamente corto va del orden de los 10-40nsg.

SECUENCIAS DE TIEMPO

La secuencia de las operaciones en un sistema digital se produce en la unidad de control. La unidad de control que supervisa las operaciones en un sistema digital Consistiría normalmente en señales de tiempo que determinan la secuencia de tiempo en la cual se ejecutan las operaciones. Las secuencias de tiempo en la unidad de control pueden generarse fácilmente por medio de contadores o registros de desplazamiento.

UNIDAD DE MEMORIA

Los registros de un computador digital pueden ser clasificados del tipo operacional o de almacenamiento. Un circuito operacional es capaz de acumular información binaria en sus flip-flops y además tiene compuertas combinacionales capaces de realizar tareas de procesamiento de datos. Un registro de almacenamiento se usa solamente para el almacenamiento temporal de la información binaria. Esta información no puede ser alterada cuando se transfiera hacia adentro y hacia fuera del registro.

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