Registos SISTEMAS DIGITAIS Prof. Carlos Sêrro

Apresentação em tema: "Registos SISTEMAS DIGITAIS Prof. Carlos Sêrro"— Transcrição da apresentação:

1 Registos SISTEMAS DIGITAIS Prof. Carlos Sêrro
Prof. João Paulo Carvalho Adaptados para lógica positiva por Guilherme Arroz Frequently, presenters must deliver material of a technical nature to an audience unfamiliar with the topic or vocabulary. The material may be complex or heavy with detail. To present technical material effectively, use the following guidelines from Dale Carnegie Training®. Consider the amount of time available and prepare to organize your material. Narrow your topic. Divide your presentation into clear segments. Follow a logical progression. Maintain your focus throughout. Close the presentation with a summary, repetition of the key steps, or a logical conclusion. Keep your audience in mind at all times. For example, be sure data is clear and information is relevant. Keep the level of detail and vocabulary appropriate for the audience. Use visuals to support key points or steps. Keep alert to the needs of your listeners, and you will have a more receptive audience.

2 Registos Um registo é um circuito sequencial síncrono que permite memorizar um conjunto de bits O registo permite tratar esse conjunto de bits como um todo e não apenas bit a bit Novembro de 2005 Sistemas Digitais

3 Registos Assim sendo, torna-se possível manipular e guardar a informação constituída por um determinado número (fixo) de bits, pelo que se pode passar a falar de uma palavra como uma unidade básica de informação Novembro de 2005 Sistemas Digitais

4 Registos Por exemplo uma palavra de 16 bits com 4 dígitos BCD
uma palavra de 16 bits com 2 números de 8 bits em complemento para 2 uma palavra de 8 bits com um carácter ASCII (sendo 7 bits do código e um bit de paridade) Novembro de 2005 Sistemas Digitais

5 Registos Exemplo de registo com 4 bits FFs D
Relógio comum a todos os registos: a informação é tratada simultaneamente Novembro de 2005 Sistemas Digitais

6 Quando activado (a 0), o Registo fica no estado 0000
Registos Registo de 4 bits com Clear Clear assíncrono. Quando activado (a 0), o Registo fica no estado 0000 Novembro de 2005 Sistemas Digitais

7 Registo formado por FFs D ET Registo formado por latches D controlados
Registos Símbolos IEC Registo formado por FFs D ET Registo formado por latches D controlados Novembro de 2005 Sistemas Digitais

8 Registo com carregamento controlado
Neste caso, a activação de LOAD permite o carregamento em paralelo síncrono do registo Notar como é mantido o estado, no caso de não haver carregamento em paralelo Novembro de 2005 Sistemas Digitais

9 Registo com carregamento controlado
Símbolo IEC do registo anterior O carregamento em paralelo é síncrono. Quando M2 está inactivo não há carregamento e, por omissão, admite-se que o registo mantém o seu estado Novembro de 2005 Sistemas Digitais

10 Registos de deslocamento
Na sua versão mais básica, trata-se de um registo cuja entrada de dados é feita em série, i.e., bit a bit, em vez de ser feita em paralelo Para carregar o registo, os bits têm que ser deslocados dentro do circuito até chegarem à “posição pretendida” Novembro de 2005 Sistemas Digitais

11 Registos de deslocamento
Exemplo de um um registo de deslocamento para a direita com 4 andares Novembro de 2005 Sistemas Digitais

12 Registos de deslocamento
Símbolo IEC do registo de deslocamento anterior Shift Register com 4 andares A cada flanco ascendente há o deslocamento de uma posição para a direita No símbolo, para a direita significa de cima para baixo Novembro de 2005 Sistemas Digitais

13 Registos de deslocamento
Os registos de deslocamento têm inúmeras aplicações Basta, por exemplo, lembrarmo-nos que um deslocamento para a direita equivale a dividir por 2 um número sem sinal (com 0 na entrada série, isto se não ejectarmos um 1 para o exterior) um deslocamento para a esquerda equivale a multiplicar por 2 um número sem sinal (com um 0 na entrada série, isto se não ejectarmos um 1 para o exterior) Novembro de 2005 Sistemas Digitais

14 Registo de desloc. universal
Um registo de deslocamento universal apresenta 4 modos de funcionamento mantém o conteúdo desloca para a direita desloca para a esquerda carrega em paralelo Novembro de 2005 Sistemas Digitais

15 Registo de desloc. universal
Símbolo IEC Selectores do modo de funcionamento M M0: mantém; M1: desloca p/ direita; M2: desloca p/esquerda; M3: carrega em paralelo Reset assíncrono Entradas série nos FFs situados nos 2 extremos Entradas paralelas em todos os FF Novembro de 2005 Sistemas Digitais

16 Registo de desloc. universal
Andar genérico Novembro de 2005 Sistemas Digitais

17 Interligação de registos
A transferência de informação entre registos é uma das operações mais comuns nos microprocessadores Como tal, a interligação entre registos torna-se numa das aplicações mais importantes a nível da Arquitectura de Computadores Novembro de 2005 Sistemas Digitais

18 Interligação de registos
Como a transferência de informação envolve vários bits em simultâneo, é importante introduzir a noção de barramento (“Bus” em inglês) Quem nunca ouviu falar do termo BUS quando nos referimos a um computador? Novembro de 2005 Sistemas Digitais

19 Interligação de registos
Um barramento não é mais que um conjunto de linhas que transportam sinais do mesmo tipo, e que devem ser tratadas de forma semelhante Por exemplo, o conjunto das linhas de saída de um registo é um barramento E o conjunto das entradas de carregamento em paralelo de um registo é outro barramento Novembro de 2005 Sistemas Digitais

20 Interligação com muxs Objectivo: conseguir trocar informação entre vários registos simultaneamente Em cada impulso de relógio, cada registo pode receber informação de qualquer outro registo Novembro de 2005 Sistemas Digitais

21 Interligação com muxs Exemplo: suponhamos que pretendemos interligar 4 registos de 5 bits cada um Vamos ver que é uma solução muito dispendiosa Ver nos 3 acetatos a seguir Novembro de 2005 Sistemas Digitais

22 Interligação com muxs Novembro de 2005 Sistemas Digitais

23 Interligação com muxs Vamos ver o que precisamos associar a um dado registo de entre os 5 disponíveis, digamos o registo i (registo destino) Ao Regi vamos juntar um multiplexer por cada uma das entradas Cada mux tem 2 entradas de selecção e 4 entradas de dados Novembro de 2005 Sistemas Digitais

24 Interligação com muxs Cada entrada de dados recebe a saída de peso correspondente de um dos 4 registos O que permite transferir de qualquer registo para qualquer registo, incluindo do Regi para o Regi As entradas de selecção dos Muxs escolhem o registo fonte Novembro de 2005 Sistemas Digitais

25 Buffers tri-state Felizmente, há uma alternativa à solução anterior, que utiliza buffers 3-state A saída do buffer vem em alta impedância quando o Enable está inactivo. Caso contrário funciona como um buffer normal, que copia o nível de tensão da entrada para a saída Símbolo de uma saída Tri-state Novembro de 2005 Sistemas Digitais

26 Buffers tri-state Símbolo IEC de um buffer 3-state quádruplo
Este símbolo significa uma capacidade acrescida de “drive” (maior “fanout”) das saídas Novembro de 2005 Sistemas Digitais

27 Buffers tri-state Com 2 buffers 3-state podemos fazer multiplexagem temporal IN0 para OUT se SEL.IN1 inactivo No caso contrário, IN1 vem ligado a OUT Novembro de 2005 Sistemas Digitais

28 Buffers tri-state Com um descodificador de n entradas e um conjunto de buffers tri-state é possível implementar um mux de 2n entradas de dados Novembro de 2005 Sistemas Digitais

29 Buffers tri-state Podemos ainda utilizar buffers 3-state para formar barramentos bidireccionais Novembro de 2005 Sistemas Digitais

30 Interligação com 3-states
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