Физика разрядности регистров
 

Кто может доступно объяснить (возможно привести картинки с формированием сигналов) про разрядность регистров?
Вот я когда самостоятельно изучал ассемблер на х86 я использовал обычные AX,BX,CX,DX регистры ну и прерывания. Понятно, что АХ это разделенные на старший AH и младший AL, которые равны 8 бит, которыми (как целой единицей) оперирует процессор при ADD и подобных коммандах.
А как туда с электрической точки зрения попадают эти 8 битов сразу.
Если кто-то понял, о чем я сумбурю - объясните физику процесса, желательно наглядно как то (не знаю как лучше показать).

Заранее спасибо!

Регистр - это набор однобитных триггеров, каждый из которых может принимать состояние 0 или 1. Допустим, ваш регистр 8-битный. Значит он состоит из 8 триггеров, в каждый из которых можно записать 0 или 1, вот и все. Можно представить в виде пирамидки из детских кубиков, где каждый кубик - это триггер. 8 кубиков поставили друг на друга - это 8-битный регистр. 16 кубиков - 16-битный.

Все работает, примерно так же, как и с МС памяти (ведь регистр - по сути ячейка пямяти). В первом приближении, с "электрической" точки зрения, вся "механика" похожа. Только "память" процессора, "выбирается" более хитро (вместо адреса ячейки памяти, используется команда чтения\записи регистра\регистровой пары). КОп есть, управляющие сигналы определяющие "местоположение" ("имя" регистра или регистровой пары) и "тип операции" (чтение\запись, инкремент\декремент и т.п.). В ряде случаев, добавляются "данные" для работы с регистром (непосредственно "число", либо указатель на ячейку памяти с которой связана команда).

Учитывая, что при работе с регистрами, на процессор подается команда (например LD A, n), которая указывает c каким регистром и как работать (чтение или запись). "Внутри" МП происходит "коммутация" управляющих сигналов, соответствующих логике работы данной команды (в случае с LD A, n - число n считывается с шины данных, после "обработки" КОп LD A..).

KJIaBogaB почитайте про устройство и принцип работы микросхемы КР580ИР82, это как раз и есть 8-ми разрядный регистр. Он состоит из 8-ми однотипных ячеек, блоков. Блок содержит D-триггер "защёлку", при помощи схемы управления происходит стробирование (сохранение информации на входе). Если применить два таких регистра то получится как раз 16-ти разрядный регистр, первый можно обозвать AL, а второй AH. Управлять мы сможем каждым по отдельности или объеденив два сигнала управления, управлять сразу обоими как единым целым, т. е. 16-ти разрядным регистром, который, например обзовём AX.

Есть ещё один вывод управления для перехода в третье состояние (высокоимпедансное) Z-состояние это когда как бы наши выводы подсоединёные к шине данных как бы перерезали ножом, и всё он больше физически не подключён к схеме, в это время мы можем подключить другое устройство, другой такойже регистр и записывать в него информацию, а первый наш регистр с записаной в него информацией пока хранит, то что мы в него записали. Потом мы можем второй регистр наш перевести в 3-е состояние, а с первого убрать сигнал перехода в 3-е состояние и он снова подключится к шине данных и мы сможем производить манипуляции с его содержимым.
Хотя КР580ИР82 больше подходит для буферизации шины адреса.

Можно "начать" с еще более простого - представить регистр "набором" триггеров (например, D-триггеров), где каждый триггер хранит один бит информации.

К155ТМ2 - D-триггер и на его основе строить хоть 1024 разрядную систему. А приколисто :) один регистр разрядностью 1024 бита будет содержать 512 микросхем К155ТМ2 :v2_dizzy_facepalm: маленький шкафчик такой (10 плат по 51 микросхеме на каждой).

Всем большое спасибо! Первый же пост Titus очень помог представить логику, хотя мне нужно повторить сначала устройство и принцип работы триггеров :)
Вообще, мне интересно разобраться в схемотехнике простейших ПК (типа одноплатных Спеков) - надо начинать учиться и в 30 лет :)

KJIaBogaB для того, чтобы понять, надо начинать с изучения в первую очередь обычной ТТЛ логики т. е. микросхемы К155, К555 серии. Так как например тот же Ленинград-1 48Кб состоит почти полностью из этих микросхем, а потом уже можно будет переходить к изучению микропроцессора и его системы команд. Начинать надо с простейшего, постепенно переходя к более сложному.

А так, вообще, желаю удачи в освоении электроники!

P. S. И ещё немного добавлю, для начала изучите работу таких простейших логических элементов как И, ИЛИ, НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ. Так как, например используя только логический элемент И-НЕ, можно построить вычислительную систему любой сложности.

Регистры на пальцах
 

http://zx.pk.ru/attachment.php?attac...1&d=1315766040

http://zx.pk.ru/attachment.php?attac...1&d=1315766098

http://zx.pk.ru/attachment.php?attac...1&d=1315767229

Регистры.... я бы рекомендовал изучить микросхему К155ИР23 (155 или 555 или 1533)
Она как-раз то восьми-разрядный регистр защёлка. На ней можно сделать порт вывода для спекртума и... например управлять 8-ю светодиодами из простого бейсика.. и заодно поизучать на физическом уровне.

о аппаратном умножении можно и не мечтать?

*- в оригинальном анекдоте было про минет.