Datos de registros binarios

Para las computadoras, es tan difícil entender palabras y números como los humanos, las computadoras necesitan un lenguaje específico para entenderlo. Para que las computadoras entiendan los datos complicados, se utiliza la codificación binaria. En binario, los datos se representan con la combinación de dos dígitos, 0 o 1.  

Para almacenar los datos de manera efectiva, se utilizan registros binarios en las computadoras. Los registros binarios se refieren a un método que se utiliza para almacenar los datos en las computadoras. donde flip-flop, como una celda de memoria, se utiliza para almacenar datos digitales. Es un método útil para aumentar la capacidad de almacenamiento de datos, que funciona en términos de bits.

Aquí, en este artículo, vamos a discutir la importancia de los registros binarios en el proceso de almacenamiento de datos, su funcionamiento y la estructura de los registros.

La celda binaria

Las celdas binarias son una especie de celdas de almacenamiento que pueden almacenar un dígito binario o un carácter binario. Se utilizan para almacenar información en la electrónica digital.

Cuando se lee una celda, guarda un bit de datos binarios y, antes de que se pueda acceder a ella, debe configurarse para almacenar un 1 y luego restablecerse a 0.

El diagrama de bloques para una celda binaria, junto con el símbolo del circuito, se muestra a continuación:

 

Registros binarios

Los registros binarios se conocen como el método efectivo para almacenar datos digitales. Los registros binarios usan flip-flops, como una celda de memoria, para almacenar los datos. Es una buena forma de almacenar datos, que funciona en términos de bits. Aquí, se utiliza un grupo de flip-flops para almacenar los datos, que generalmente se denominan registros.
Como ejemplo, en el registro de n bits, habrá n número de flip-flops. Y será capaz de almacenar la palabra de n bits.

Datos de registro binario

Los registros binarios se utilizan para medir los resultados de un qubit, que generalmente se denominan estados declarados. Los estados declarados siempre se representan en 0 o 1. A menudo se los denomina registros de medición.

Al crear un registro qubit, utilizando la instrucción qubits, los registros binarios se pueden crear con la misma cantidad de entradas. Por ejemplo, qubits 5 crea un registro de qubits para 5 qubits, junto con eso, un registro binario con 5 entradas.

En el registro binario, las entradas se pueden utilizar para controlar algoritmos cuánticos mediante el uso de puertas controladas. el índice, que se ha utilizado para direccionar el registro qubit y el binario, ambos son similares
. La otra cosa es que, en el registro binario, el número 1 se mostrará como 01, de manera similar, el número 10 se representará como 0A.  

Un Registro es un tipo de circuito formado por Flip-Flops que pueden almacenar datos en forma de un bit. un registro es un circuito lógico secuencial en electrónica digital. 

La estructura de los registros

Los registros son un conjunto de biestables y compuertas, los biestables son los encargados de la información binaria, y por otro lado, las compuertas son los controladores, los cuales se encargan de decidir cuándo y cómo se transfiere la nueva información al registros

Hay varios tipos de registros disponibles, pero hablando del más simple, el registro, que consiste solo en flip-flops y sin puertas externas, es menos complicado.
Al comprender la estructura de los registros, estos son algunos de los elementos que necesitamos saber, a continuación:

Los registros de carga: la transferencia de nuevos datos a un registro se denomina registro de carga. Y si todos los bits de registro se cargan simultáneamente con el pulso de reloj normal, entonces se pide que se haga en el estado paralelo.

Registrar Transferir idioma

El lenguaje de transferencia de registros es inicialmente un lenguaje simbólico que describe una transferencia de microoperaciones entre registros.

El término transferencia de registros se refiere a la usabilidad de circuitos lógicos hardware, que pueden transferir el resultado de la operación al mismo u otro registro, realizando la microoperación de estado.
En otras palabras, este tipo de lenguaje de programación es un método para expresar un proceso informático a través de símbolos.

Aquí hay algunos registros de uso común, que se dan a continuación:

1. El Acumulador : Estos registros son el tipo más común de registros. Que se utiliza para almacenar datos medidos desde la memoria.

2. Los Registros de Propósito General: Durante la ejecución del programa, este tipo de registro se utiliza para almacenar datos de resultados intermedios. Se puede acceder a él mediante programación ensambladora.

3. Los Registros de Propósito Especial: Estos registros son utilizados únicamente por el Sistema Informático. Por ejemplo, algunos de los nombres se dan a continuación:

• PC: El Contador de Programa indica la siguiente instrucción a ejecutar.
• IR: La instrucción a ejecutar se almacena en el Registro de Instrucción o IR.  
• MBR: Registros de búfer de memoria, almacena instrucciones y datos transferidos y recibidos de la memoria.
• MAR: MAR significa Registro de direcciones de memoria, que son registros que contienen la dirección de la unidad de memoria.

La transferencia de registro

La transferencia de registro se refiere a la forma en que los circuitos lógicos de hardware realizan una microoperación para transferir los datos de un registro a otro, que se presenta en una forma simbólica específica. Para entenderlo mejor, puede mirar la declaración a continuación;

Principalmente, los registros que se utilizan para operaciones específicas se enumeran a continuación:

• PC: El Contador de Programa indica la siguiente instrucción a ejecutar.
• IR: La instrucción a ejecutar se almacena en el Registro de Instrucción o IR.  
• MAR: MAR significa Registro de direcciones de memoria, que son registros que contienen la dirección de la unidad de memoria.
• R1: El Registro del Procesador. Hay algunos bits individuales, que también se indicarán poniéndolos entre paréntesis. Por ejemplo, PC (8-15), R2 (5), etc.

Operación de reemplazo : la transferencia de datos de un registro a otro se representa simbólicamente por el operador de reemplazo. Por ejemplo, la siguiente declaración representa una transferencia de datos del registro R1 al registro R2. 

Declaración: R2 ← R1

Por lo general, tenemos la intención de transferir solo en las condiciones, donde las condiciones de control están predeterminadas. Esta declaración se puede entender mirando lo siguiente:

Declaración: si (P=1) entonces (R2 ← R1)

Aquí, P se denomina señal de control, que se genera a través de una sección de control.
Aquí puede echar un vistazo a la imagen que muestra el diagrama de bloques que representa la transferencia de datos de R1 a R2.
 

Aquí, en el diagrama, la letra ‘n’ representa el número de bits en el registro. Las salidas ‘n’ del registro R1 están vinculadas a las entradas ‘n’ del registro R2.

La variable de control ‘P’ activa una entrada de carga, que luego se transmite al registro R2.

¿Cómo se transfiere la información entre Registros?

Los datos binarios en un registro se pueden cambiar de un flip-flop a otro dentro del registro. Los registros que permiten este tipo de transferencia se denominan registros de desplazamiento. En el registro de desplazamiento, hay cuatro modos de operación, lo que facilita la transferencia de datos. 

Para entenderlo brevemente, la lista está abajo:

• Entrada serie Salida serie
• Entrada en serie Salida en paralelo
• Entrada en paralelo Salida en serie
• Entrada en paralelo Salida en paralelo

1. Entrada en serie Salida en serie:

• La salida serial de entrada serial mantiene los flip-flops en la condición de reinicio. Como Q3 = Q2 = Q1 = Q0 = 0. 
• Si se aplica en el registro una entrada de un número binario de cuatro bits 1 1 1 1, este número debe aplicarse a D _en 
• bit con el bit LSB aplicado primero. La entrada D de FF-3. 
• Aquí, D3 está conectado a la entrada de datos en serie Din. La salida de FF-3 es decir 
• Y, Q3 está conectado al siguiente flip-flop de entrada, es decir, D2 y así sucesivamente.

Para entenderlo claramente, se puede ver en el siguiente diagrama:
 

2. La salida paralela de entrada serial:

• Aquí, en este tipo de operación, los datos se ingresan en serie y se salen en forma paralela.
• Los datos se cargan un bit a la vez. Mientras se cargan los datos, las salidas están deshabilitadas.
• Una vez que se completa la carga de datos y todos los flip-flops tienen los datos requeridos, las salidas se activan para que todos los datos cargados estén disponibles en todas las líneas de salida al mismo tiempo.
• Una palabra de cuatro bits requiere cuatro ciclos de reloj para cargarse. Como resultado, el modo SIPO funciona a la misma velocidad que el modo SISO.

Para una mejor comprensión, puede ver el siguiente diagrama:
 

3. Salida serial de entrada paralela (PISO):

• Los bits de datos se introducen en paralelo.
• El siguiente circuito es un registro de salida en serie de entrada paralela de cuatro bits.
• Un circuito combinacional conecta la salida del Flip Flop anterior a la entrada del siguiente.
• Las palabras de entrada binaria B0, B1, B2 y B3 se alimentan todas al mismo circuito combinacional.
• Este circuito puede operar en uno de dos modos: modo de cambio o modo de carga.

Modo de carga: cuando la línea de la barra de cambio/carga está baja (0), las puertas AND 2, 4 y 6 se activan y pasan los bits B1, B2 y B3 a los flip-flops respectivos. Las entradas binarias B0, B1, B2 y B3 se cargarán en los flip-flops respectivos en el borde inferior del reloj. Como resultado, se produce una carga paralela.

Modo de cambio: cuando la línea de la barra de cambio/carga está baja (1), las puertas AND 2, 4 y 6 se apagan. Como resultado, ya no es posible la carga simultánea de datos. Sin embargo, las puertas AND 1, 3 y 5 se activan. Como resultado, cuando se aplican pulsos de reloj, los datos se desplazan de izquierda a derecha poco a poco. Como resultado, se produce la operación de salida en serie en paralelo.

Aquí puedes ver el diagrama de bloques hacia abajo:

4. Entrada paralela Salida paralela (PIPO):

En este tipo de operación de modo, las entradas binarias de cuatro bits B0, B1, B2, B3 se aplican a las entradas de datos de los cuatro biestables D0, D1, D2, D3. Y cuando se aplica un borde de reloj negativo, los bits binarios de entrada se cargan simultáneamente en los biestables. Los bits cargados aparecerán en el lado de salida al mismo tiempo. Solo se requiere un pulso de reloj para cargar todos los bits.

Aquí está el diagrama de bloques a continuación para entenderlo mejor:

Aquí, hemos hablado sobre los registros de datos binarios y cómo funcionan. En general, podemos decir que los registros de datos binarios son un método beneficioso para almacenar datos binarios de una manera más rápida y eficiente. Los datos se pueden transportar y almacenar de manera flexible utilizando registros de datos binarios.