Un registro parallelo (detto anche PIPO = Parallel Input Parallel Output) è un registro in cui la scrittura e la lettura dei dati avvengono contemporaneamente per tutti i bit del registro. Per esempio l'integrato 74273 esaminato nella precedente lezione è un semplice registro PIPO.
La figura seguente mostra la possibile realizzazione di un registro PIPO più complesso a 4 bit:
Nel circuito sono presenti 4 flip flip D per la memorizzazione del dato e diverse porte AND usate in modo gating. Per comprendere il funzionamento consideriamo le diverse operazioni possibili:
- SCRITTURA
Per scrivere un dato binario (4 bit) nel registro, occorre presentare il dato sui piedini D0,..., D3 e porre LOAD=H e HOLD=H. All'arrivo del fronte di salita del CLOCK il dato viene memorizzato nei 4 ff D. - MANTENIMENTO
Per mantenere il dato in memoria bisogna porre HOLD=L. In questo modo i successivi fronti del CLOCK non producono ulteriori caricamenti, in quando la porta AND10 blocca il segnale di CLOCK. - LETTURA
Per avere il dato sui piedini di uscita U0,..., U3 bisogna porre READ=H.
Il diagramma temporale nella figura seguente mostra il funzionamento del registro:
Si noti la particolare notazione adottata. Tutti i quattro ingressi di dato D0, D1, D2 e D3 sono stati rappresentati su un'unica linea del diagramma temporale. Poiché il valore effettivo dei singoli ingressi di dato non ha importanza, sul diagramma temporale viene indicato invece il fatto che le linee di dato devono essere stabili (con qualsiasi valore) prima che venga dato il comando di scrittura (LOAD) e prima dell'arrivo del fronte del CLOCK.
L'architettura proposta è solo una delle molte e diverse soluzioni circuitali possibili per la realizzazione di un registro parallelo. Anche i nomi usati per i segnali e il numero stesso dei segnali può variare. Per esempio spesso non è presente un ingresso di LOAD, ma a tale scopo si usa il solo ingresso HOLD (con HOLD=H si ha scrittura e con HOLD=L si ha mantenimento dei dati in memoria). A volte l'ingresso HOLD si chiama CLOCK INIBIT, poiché la sua funzione, come suggerisce il nome, è quella di inibire (bloccare) il segnale di CLOCK. Anche il segnale di READ è spesso assente (in questo caso il dato è disponibile sempre sulle uscite, non appena viene memorizzato).
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