37. مقدمة في السجلات وتخزين البيانات

السجل (Register) هو مجموعة من قلابات D تُستخدم لتخزين كلمة ثنائية N-بت. تُعد السجلات ضرورية للتخزين المؤقت للبيانات والتعليمات والعناوين داخل المعالج.

هيكل السجل الأساسي

يتطلب سجل N-بت N من قلابات D، يتم تزويدها جميعًا بالساعة في وقت واحد بواسطة إشارة ساعة مشتركة.

• المدخل: $D_{in} (D_{n-1} \dots D_0)$
• الخرج: $Q (Q_{n-1} \dots Q_0)$
• التحكم: الساعة (CLK) وفي بعض الأحيان إشارة التمكين/التحميل (Enable/Load).

سجل التحميل المتوازي (Parallel Load Register)

في سجل التحميل المتوازي، يتم نقل جميع بتات البيانات N من المدخل ($D$) إلى الخرج ($Q$) في وقت واحد عند حافة الساعة النشطة.

دور إشارة التحميل

لمنع السجل من قبول بيانات جديدة في كل دورة ساعة، تُستخدم إشارة "تمكين التحميل (Load Enable)". تتحكم هذه الإشارة في مسار الإدخال إلى قلابات D.

1. إذا كان Load = 1، يتم تمرير بيانات الإدخال الجديدة $D_{in}$ إلى مدخلات قلابات D.
2. إذا كان Load = 0، يتم تغذية الخرج الحالي $Q$ مرة أخرى إلى مدخلات قلابات D، مما يؤدي إلى الاحتفاظ بالحالة الحالية (وظيفة الذاكرة).

تشكل السجلات مكون التخزين الأساسي لبنى وحدة المعالجة المركزية، بما في ذلك المجمّع (Accumulator)، ومسجل البرنامج (Program Counter)، ومسجل التعليمات (Instruction Register).