Сдвигающий регистр
Л. — Это всего лишь привычка, но ты же прекрасно знаешь, что выполнение ряда арифметических операций, таких как сложение и умножение, всегда начинают с единиц. Для удобства работы электронных вычислительных машин с этими последовательными числами лучше подавать эти числа единицами вперед. Что же касается самой приятной стороны последовательного способа представления числа — возможности обходиться одним проводом, то нельзя забывать, что за это положительное
Рис. 130. Блок-схема сдвигающего регистра; схема способна запомнить двоичное число, которое подается на входы Е. Импульс, подаваемый на вход Z, «продвигает» записанное число влево.
качество приходится мириться с двумя недостатками: во-первых, передача занимает больше времени; во-вторых, манипулировать полученным числом не так легко. А теперь рассмотрим, как устроено главное, как бы ключевое, устройство электронных вычислительных машин, которое называют сдвигающим регистром. Это своеобразная запоминающая скамья, по которой можно перемещать число на одну метку-разряд (за один прием).
Н. — Как ты намереваешься сделать это запоминающее устройство? К тому же мне думается сдвигать записанное число исключительно трудно.
Л. — На рис. 130 я нарисовал схему трехкаскадного сдвигающего регистра. Как ты видишь, она представляет собой повторное использование определенной базовой схемы. Эта базовая схема содержит триггер, на один из его входов сигнал подается прямо, а на другой — через схему ИЛИ. Выходное напряжение триггера преобразуется в импульсы и подается на схему задержки, обозначенную на рисунке буквой R. Роль задерживающей схемы может выполнять схема с одним устойчивым состоянием, устройство которой я тебе уже объяснял.
Н. — Это представляется мне вполне понятным, но с некоторых пор я стал подозрительно относиться к твоим блок-схемам, которые за внешней простотой скрывают ужасающие трудности.
Л. — He бойся, на этот раз ничего страшного нет. Ты, вероятно, заметил, что триггеры, кроме обычных входов, имеют небольшой боковой вход, который я обозначил буквой Z. Этот вход служит для сброса на нуль. Такой результат можно получить, например, подачей отрицательного импульса на базу транзистора Т2 в приведенной на рис. 82 схеме триггера.
Предположим, что мы имеем параллельное представление числа. Подадим его по всем необходимым для пего проводам на входы E1, Е2, Е3 и т. д. сдвигающего регистра, все триггеры которого установлены на нуль. Соединим провода, по которым передается число в параллельном представлении, с соответствующими входами: провод единиц с входом Е1, провод двоек с входом Е2 И провод четверок с входом Е3. Что произойдет теперь, если «параллельное» число подать в виде импульсов или отсутствия импульсов на различные входы нашего сдвигающего регистра?
Н. — Все это для меня настолько туманно, что я могу сказать тебе лишь, чго триггеры, получившие импульс, переключатся с 0 на 1, а больше мне сказать нечего.
Л. — Да большего, Незнайкин, я и не спрашиваю. Как ты видишь, триггеры, соответствующие разрядам числа, где стоит единица, опрокидываются. Выходные напряжения этих триггеров служат своего рода памятью, в которой параллельным кодом записано наше число.
Н. — Для запоминания одного числа это, на мой взгляд, слишком сложно. Твое «параллельное» число поступает в виде комбинации импульсов и отсутствия импульсов. Если бы оно поступало в виде постоянных напряжений и отсутствия напряжений, вся твоя схема оказалась бы ненужной?