Какво е Shift Register ?, Различни типове, броячи и приложения

Опитайте Нашия Инструмент За Премахване На Проблемите





Ние знаем това FF или Flip-Flop може да се използва за съхраняване на данните под формата на 1 или 0. Ако обаче трябва да съхраним няколко бита с данни, имаме нужда от много джапанки. Регистърът е устройство в цифровата електроника, което се използва за съхраняване на данните. Джапанките играят жизненоважна роля при проектирането на най-популярните сменени регистри . Наборът от джапанки не е нищо друго освен регистър, използван за съхраняване на множество битове с данни. Например, ако компютър се използва за съхраняване на 16-битови данни, впоследствие той изисква набор от 16-FF. И входовете, както и изходите на регистър, са серийни иначе успоредни в зависимост от изискването. Тази статия обсъжда какво е регистър за смяна , типове и приложения.

Какво е Shift регистър?

Регистър може да бъде дефиниран, когато набор от FF може да бъде свързан в серията, дефиниция на регистъра за смяна е когато съхранените данни могат да бъдат премествани в регистрите. Това е последователна верига , използван главно за съхранение на данните, и ги премества към изхода на всеки CLK (часовник) цикъл.




Видове регистри за смяна

По принцип тези регистри са класифицирани в четири вида и работа на сменени регистри са обсъдени по-долу.

  • Регистър за превключване на сериен вход в сериен изход (SISO)
  • Регистър за превключване на сериен паралелен изход (SIPO)
  • Паралелен в сериен изход (PISO) регистър за превключване
  • Паралелен вход в паралелен изход (PIPO) регистър за смяна

Сериен вход - Регистриране на превключване на сериен изход (SISO)

Този регистър на смяна позволява сериен вход и генерира сериен изход, така че това се нарича SISO (Serial in Serial out) регистър за смяна. Тъй като има само един изход и в даден момент данните оставят регистъра по един бит по последователен начин.



Сериен вход - Регистриране на превключване на сериен изход (SISO)

Сериен вход - Регистриране на превключване на сериен изход (SISO)

По-горе е показана логическата схема Serial in Serial out (SISO). Тази схема може да бъде изградена с четири D-Flip Flops последователно. След като тези джапанки се свържат помежду си, тогава на всеки флип флоп се подава еднакъв CLK сигнал.

В тази схема последователното въвеждане на данни може да се вземе от лявата страна на FF (тригер). Основното приложение на SISO е да работи като елемент на забавяне.


Регистър за превключване на сериен входящ паралелен изход (SIPO)

Този регистър за смяна позволява сериен вход и генерира паралелен изход, така че това е известно като регистър за сериен паралелен изход (SIPO).

Схемата на серийния паралелен изход (SIPO) за смяна на регистъра е показана по-горе. Веригата може да бъде изградена с четири D-джапанки , и в допълнение, CLR сигнал е свързан към CLK сигнал, както и тригери, за да ги пренареди. Първият FF изход е свързан със следващия FF вход. След като един и същ CLK сигнал бъде даден на всеки тригер, тогава всички тригери ще бъдат синхронни помежду си.

Регистър за превключване на сериен входящ паралелен изход (SIPO)

Регистър за превключване на сериен входящ паралелен изход (SIPO)

В този тип регистър серийното въвеждане на данни може да бъде взето от лявата страна на FF и генерира еквивалентен изход. Приложенията на тези регистри включват комуникационни линии, тъй като основната функция на регистъра на SIPO е да променя серийната информация в паралелна информация.

Регистър за превключване на паралелен входящ сериен изход (PISO)

Този регистър на смяна позволява паралелно въвеждане и генерира сериен изход, така че това е известно като Паралелен в сериен изход (PISO) регистър за смяна.

Схемата за регистър на изместване на паралелния вход (PISO) е показана по-горе. Тази схема може да бъде изградена с четири D-тригери, където CLK сигналът е свързан директно към всички FF. Въпреки това, входните данни са свързани отделно към всеки FF с помощта на a мултиплексор при всеки вход на FF.

Регистър за превключване на паралелен входящ сериен изход (PISO)

Регистър за превключване на паралелен входящ сериен изход (PISO)

По-ранният FF изход, както и паралелното въвеждане на данни, е свързан към входа на мултиплексора, а изходът на мултиплексора може да бъде свързан към втория тригер. След като един и същ CLK сигнал бъде даден на всеки тригер, тогава всички тригери ще бъдат синхронни помежду си. Приложенията на тези регистри включват преобразуване на паралелни данни в серийни данни.

Регистър за превключване на паралелен входящ паралелен изход (PIPO)

Регистърът на смяна, който позволява паралелно въвеждане (данните се дават отделно за всеки джапанка и по едновременен начин) и също така произвежда паралелен изход, известен като паралелен вход в паралелен изходен регистър за смяна.

Дадената по-долу логическа схема показва паралелен паралелен изходен регистър на смяна. Веригата се състои от четири D джапанки, които са свързани. Ясният (CLR) сигнал и тактовите сигнали са свързани към всичките 4 джапанки. В този тип регистър няма взаимовръзка между отделните джапанки, тъй като не е необходимо последователно преместване на данни. Тук данните се дават като вход поотделно за всяка джапанка, както и изходът също се получава отделно от всяка джапанка.

Регистър за превключване на паралелен входящ паралелен изход (PIPO)

Регистър за превключване на паралелен входящ паралелен изход (PIPO)

Регистърът за смяна на PIPO (паралелно в паралелно излизане) може да се използва като временно устройство за съхранение, подобно на регистъра за смяна на SISO и изпълнява като елемент на забавяне

Двупосочен регистър на изместване

В този тип регистър на смяна, ако преместваме двоично число наляво с едно място, то е равно на умножаване на цифрата с две и ако преместваме двоично число надясно с едно място, то е равно на разделяне на цифрата с две. Тези операции могат да се извършват с регистър за преместване на данните във всяка посока.

Тези регистри могат да преместват данните в дясната страна, в противен случай лявата страна въз основа на избора на режим (висок или нисък). Ако е избран висок режим, данните ще бъдат преместени в дясната страна, както и ако е избран ниският режим, данните ще бъдат преместени в лявата страна.

The логическа схема от този регистър е показан по-горе и веригата може да бъде изградена с 4-D джапанки. Връзката с входни данни може да се извърши в две последни части на веригата и въз основа на избрания режим само портата ще бъде в активно състояние.

Броячи в Shift регистри

По принцип, броячи в регистрите за смяна се класифицират в два типа, като брояч на пръстени, както и брояч на Джонсън.

Пръстен брояч

По принцип това е брояч на регистър на смяна, в който първият изход на FF може да бъде свързан към втория FF и така нататък Последният изход на FF отново се връща към първия вход на тригер, който е брояч на пръстена.

Пръстен брояч

Пръстен брояч

Моделът на данните в регистъра на смяната ще се движи, докато не бъдат приложени CLK импулсите. Схемата на пръстен брояч е показано по-горе. Тази схема може да бъде проектирана с 4-FF, така че моделът на данни ще работи отново след всеки импулс от 4- CLK, както е показано в следващата таблица на истината. Като цяло, този брояч се използва за самостоятелно декодиране, няма допълнително декодиране, не е необходимо да се решава състоянието на брояча.

CLK Натиснете Q1 Q2 Q3

Q4

0

100

1

1

110

0

две

011

0

3001

1

Джонсън брояч

По същество това е брояч на регистър на смяна, в който първият FF изход може да бъде свързан с втория FF и така нататък, а инвертираният изход на последния тригер може да бъде върнат отново към входа на първия тригер.

Джонсън брояч

Джонсън брояч

Схемата на Джонсън брояч е показано по-горе и тази схема може да бъде проектирана с 4-D джапанки. Брояч на Джонсън с n-етап отчита изчислителна поредица от 2n различни състояния. Тъй като тази схема може да бъде изградена с 4-FF и моделът на данните ще направи отново всеки 8-CLK импулси, както е показано в следващата таблица на истината.

CLK Натиснете

Q1 Q2 Q3 Q4

0

000

1

1000

0

две

1000
3110

0

4

1110
5111

1

6

0111
7001

1

Основната полза от този брояч е, че той изисква n-брой FF, оценени към брояча на пръстена, за да премести дадени данни за генериране на поредица от 2n състояния.

Приложения на Shift регистрите

The приложения за смяна на регистъра включват следното.

  • Основната полза от този брояч е, че той изисква n-брой FF, оценени към брояча на пръстена, за да премести дадени данни за генериране на поредица от 2n състояния.
  • PISO регистър за смяна се използва за преобразуване на паралелни към серийни данни.
  • Регистрите за смяна SISO и PIPO се използват за генериране на времезакъснение към цифрови вериги.
  • Тези регистри се използват за пренос на данни, манипулация и съхранение на данни.
  • Регистърът SIPO се използва за преобразуване на серийни в паралелни данни, следователно в комуникационни линии

По този начин това е всичко за най-широко използваните регистри за смяна. По този начин става въпрос за най-широко използваните регистри за смяна и това са последователни логически вериги, използвани за съхранение, както и за пренос на данни. Тези регистри могат да бъдат изградени с Flip Flops и свързването им може да бъде направено по такъв начин, че един FF (flip flop) o / p да бъде свързан към входа на следващия тригер, въз основа на вида на регистрите се формира. Ето един въпрос към вас, какви са u ниверсални регистри за смяна ?