2.1.5.1 Aufbau und Arbeitsweise eines Registers

[gesichtete Version]

Version vom 1. September 2013, 20:10 Uhr

Register sind gemäß ihrer Definition kleine Speichereinheiten, die sich direkt auf der CPU befinden. Den internen Aufbau und die Arbeitsweise eines 8-Bit-Registers erläutert das folgende Video.

YouTube

Wenn Sie dieses Element öffnen, werden Inhalte von externen Dienstleistern geladen und dadurch Ihre IP-Adresse an diese übertragen.

Med. : Aufbau und Arbeitsweise eines Registers (04:40)

http://youtu.be/CUxnaaZozVM

CC-BY

Ein Register besteht aus einzelnen Speicherzellen. Jede Speicherzelle kann dabei den Wert von genau einem Bit aufnehmen. Ein Register der Breite acht besitzt demnach acht Speicherzellen. Jede Speicherzelle verfügt über eine separate Input- sowie Output-Leitung. Die Select- und Write-Leitung steht einmal für alle Speicherzellen zur Verfügung.

Abb. : Register mit 8 Speicherzellen

CC-BY

Der interne Aufbau einer einzelnen Speicherzelle sieht wie folgt aus:

Abb. : Aufbau einer einzelnen Speicherzelle

CC-BY

Die Speicherzelle besteht aus einem sogenannten RS-Flip-Flop, drei UND-Gattern, einem NICHT-Gatter sowie der notwendigen Verdrahtung.

Das folgende Video erklärt die Arbeitsweise der Speicherzelle:

YouTube

Wenn Sie dieses Element öffnen, werden Inhalte von externen Dienstleistern geladen und dadurch Ihre IP-Adresse an diese übertragen.

Med. : Arbeitsweise der Speicherzelle (04:49)

http://youtu.be/W1fCLMbYrnw

CC-BY

Hier folgen die im Video gezeigten Wahrheitstafeln der UND-Gatter:

Abb. : Wahrheitstafeln von UND-Gattern mit zwei bzw. drei Eingängen

CC-BY

Aufgabe

Aufgabe 1

Im RS-Flip-Flop ist der Wert Null gespeichert. Die Eingangsleitungen besitzen folgende Werte:

Input = 1
Select = 1
Write = 0

Welcher Wert wird unter diesen Voraussetzungen für den Ausgang (Output) der Speicherzelle ermittelt?

Aufgabe

Aufgabe 2

Im RS-Flip-Flop ist der Wert Eins gespeichert. Die Eingangsleitungen besitzen folgende Werte:

Input = 1
Select = 1
Write = 0

Welcher Wert wird unter diesen Voraussetzungen für den Ausgang (Output) der Speicherzelle ermittelt?

Aufgabe

Aufgabe 3

Welchen Wert gibt das RS-Flip-Flop am Ausgang Q aus, wenn beide Eingänge gleich Null sind (S=0, R=0)?

Hinweis

Hinweis

Die hier verlinkte Online-Ausgabe eines Lehrtextes der Otto-Friedrich-Universität Bamberg liefert in Kapitel 5.2 und 5.3 detailliertere Informationen zum Aufbau eines Registers und seiner Speicherzellen. In weiteren Kapiteln finden sich darüber hinaus ergänzende Erläuterungen zum Themengebiet. Die Lektüre dieser Quelle sei unter Beachtung der geltenden Lizenz ausdrücklich empfohlen.

Autoren: Martin Eisenhardt, Andreas Henrich, Stefanie Sieber
Rechner- und Betriebssysteme, Kommunikationssysteme, Verteilte Systeme
http://www.uni-bamberg.de/fileadmin/uni/fakultaeten/wiai_lehrstuehle/medieninformatik/Dateien/Publikationen/2007/eisenhardt-rbkvs-1.0.pdf

Dieses Werk steht unter der Creative Commons BY-NC-ND-Lizenz
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.0/de/

_{Diese Seite steht unter der Creative Commons Namensnennung 3.0 Unported Lizenz http://i.creativecommons.org/l/by/3.0/80x15.png}

@@ Zeile 8: / Zeile 8: @@
 Das folgende Video erklärt die Arbeitsweise der Speicherzelle:
-<p><loop_media type="video" title="Platzhalter-Video" description="Bald erscheint hier der geplante Inhalt..." copyright="CC-BY" index=true show_copyright=true>{{#ev:youtube|kSQJPIWzd5U}}</loop_media></p>
+<p><loop_media type="video" title="Arbeitsweise der Speicherzelle (04:49)" description="http://youtu.be/W1fCLMbYrnw" copyright="CC-BY" index=true show_copyright=true>{{#ev:youtube|W1fCLMbYrnw}}</loop_media></p>
 Hier folgen die im Video gezeigten Wahrheitstafeln der UND-Gatter:
 <p><loop_figure title="Wahrheitstafeln von UND-Gattern mit zwei bzw. drei Eingängen" description="" copyright="CC-BY" index=true show_copyright=true>[[Datei:Wahrheitstafel_UND.jpg|650px]]</loop_figure></p>
 <loop_area type="task">'''Aufgabe 1'''<br />
-Im RS-Flip-Flop ist der Wert Null gespeichert. Die Eingangsleitungen besitzen folgende Werte:
+Im RS-Flip-Flop ist der Wert '''''Null''''' gespeichert. Die Eingangsleitungen besitzen folgende Werte:
 * Input = 1
 * Select = 1
@@ Zeile 21: / Zeile 21: @@
 <loop_area type="task">'''Aufgabe 2'''<br />
-Im RS-Flip-Flop ist der Wert Eins gespeichert. Die Eingangsleitungen besitzen folgende Werte:
+Im RS-Flip-Flop ist der Wert '''''Eins''''' gespeichert. Die Eingangsleitungen besitzen folgende Werte:
 * Input = 1
 * Select = 1
@@ Zeile 31: / Zeile 31: @@
 Welchen Wert gibt das RS-Flip-Flop am Ausgang Q aus, wenn beide Eingänge gleich Null sind (S=0, R=0)?
 </loop_area>
+<br />
+<br />
+<br />
 <loop_area type="notice">'''Hinweis'''<br>
 Die hier verlinkte Online-Ausgabe eines Lehrtextes der Otto-Friedrich-Universität Bamberg liefert in Kapitel 5.2 und 5.3 detailliertere Informationen zum Aufbau eines Registers und seiner Speicherzellen. In weiteren Kapiteln finden sich darüber hinaus ergänzende Erläuterungen zum Themengebiet. Die Lektüre dieser Quelle sei unter Beachtung der geltenden Lizenz ausdrücklich empfohlen.<br /><br />Autoren: Martin Eisenhardt, Andreas Henrich, Stefanie Sieber<br />[http://www.uni-bamberg.de/fileadmin/uni/fakultaeten/wiai_lehrstuehle/medieninformatik/Dateien/Publikationen/2007/eisenhardt-rbkvs-1.0.pdf '''Rechner- und Betriebssysteme, Kommunikationssysteme, Verteilte Systeme''']<br />http://www.uni-bamberg.de/fileadmin/uni/fakultaeten/wiai_lehrstuehle/medieninformatik/Dateien/Publikationen/2007/eisenhardt-rbkvs-1.0.pdf<br /><br />Dieses Werk steht unter der Creative Commons BY-NC-ND-Lizenz<br />http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.0/de/