Les registres

Les Registres

I- Présentation

Un registre est une juxtaposition de bascules permettant de décaler les valeurs mémorisées, c'est-à-dire de les faire passer sur commande d’une case à la suivante. Les bits mémorisés sont disponibles en permanence aux sorties du registre. Plusieurs décalages successifs permettent de sortir tous les bits du registre pour les envoyer dans un autre circuit. Plusieurs types de registres existent selon que l’information à mémoriser est rentrée bit par bit (entrée série), ou tous les bits en même temps (entrée parallèle) ; de même pour la sortie (figure ci-dessous).

        La capacité de stockage d’un registre est le nombre total de bits (1 et 0) de données numériques qu’il peut emmagasiner. Chaque étage (ou bascule) d’un registre à décalage représente une capacité de stockage d’un bit. Par conséquent, le nombre d’étages d’un registre détermine sa capacité de stockage.[pic 1]

II- Constitution d’un registre à décalage

II-1 Décalage à droite

        Décaler une information de la gauche vers la droite revient à transmettre le contenu de la bascule de rang i à celle de rang i+1 à chaque impulsion d’horloge (figure ci-dessous).

[pic 2]

II-1-1 Registres à décalage entrée série/sortie série

        Le registre à décalage de type entrée série/ sortie série accepte des données d’entrée sous forme série, c'est-à-dire un bit à la fois et sur une seule ligne. L’information stockée est également transmise à la sortie sous une forme série.

Exemple : Registre à quatre étage qui peut stocker jusqu’à 4 bits de données (cas 1010) :

[pic 3]

• Le registre est initialement à l’état 0. Lorsque la première impulsion d’horloge est appliquée, la bascule B0 est remise à l’état 0 est le 0 est stockée.
• A la deuxième impulsion, le 1 sur l’entrée des données D est décalé vers B0, qui passe à l’état 1. Le 0 qui était dans B0 est déplacé vers B1.
• A la troisième impulsion, le 0 est entré dans B0, le 1 stocké dans B0 est décalé vers B1 et le 0 stocké dans B1 est décalé vers B2.
• A la dernière impulsion d’horloge, le 1 est entré dans B0, le 0 stocké dans B0 se déplace vers B1, le 1 stocké dans B1 se déplace vers B2 et le 0 stocké dans B2 est décalé vers B3. L’entrée en série des quatre bits dans le registre à décalage est maintenant complétée. Ces bits peuvent demeurer stockés aussi longtemps que désiré, pourvu que les bascules soient sous alimentation en courant continue.
• Pour retirer les données du registre, les bits doivent être décalés en série vers la sortie de la bascule B3 pour y être recueillis.

II-1-2 Registres à décalage entrée série/sorties parallèles

        Dans ce type de registre, les données sont entrées en série de façon identique au registre série-série et les bits sont retirés à ses sorties parallèles. Tous ces bits peuvent être retirés simultanément, plutôt que l’un après l’autre, comme dans le type à sortie série.

        La figure ci-dessous illustre un registre de quatre bits de type entrée série/sortie parallèle.

[pic 4]

L’élément 74LS164 est un exemple de circuit intégré contenant un registre à décalage de type entrée série/sorties parallèles de 8 bits, son symbole logique et table de vérité sont illustrés ci-dessous :

[pic 5]

Les sorties Q1n, Q2n, Q3n, etc … signifient simplement que la sortie considérée possède l’état que possédait la bascule précédente avant le coup d’horloge.

Par exemple, dans la troisième ligne de la table (A=B=1), nous lisons dans la colonne Q2 l’état Q1n, cela signifie donc que Q2 est à l’état où était Q1 avant le coup d’horloge qui a fait passer Q1 à 1.

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