Co to jest rejestr przesuwny ?, różne typy, liczniki i aplikacje

Wypróbuj Nasz Instrument Do Eliminowania Problemów





Wiemy to FF lub Flip-Flop może służyć do przechowywania danych w postaci 1 lub 0. Jeśli jednak potrzebujemy przechowywać kilka bitów danych, potrzebujemy wielu przerzutników. Rejestr to urządzenie w elektronice cyfrowej, które służy do przechowywania danych. Japonki odgrywają istotną rolę w projektowaniu najpopularniejsze rejestry przesuwne . Zestaw Flip-flops to nic innego jak rejestr służący do przechowywania wielu bitów danych. Na przykład, jeśli komputer PC jest używany do przechowywania 16-bitowych danych, następnie wymaga zestawu 16-FF. A wejścia, jak również wyjścia rejestru, są połączone szeregowo lub równolegle, w zależności od wymagań. W tym artykule omówiono co to jest rejestr przesuwny , typy i aplikacje.

Co to jest rejestr zmianowy?

Rejestr można zdefiniować, gdy zestaw FF może być połączony w szereg, plik definicja rejestru przesuwnego kiedy przechowywane dane mogą być przenoszone w rejestrach. To jest obwód sekwencyjny , używany głównie do przechowywania danych i przenosi je na wyjście w każdym cyklu CLK (zegara).




Rodzaje rejestrów zmian

Zasadniczo te pliki rejestry są podzielone na cztery typy i obsługa rejestrów zmianowych omówiono poniżej.

  • Serial in Serial out (SISO) Rejestr przesuwny
  • Rejestr przesuwny szeregowego równoległego wyjścia (SIPO)
  • Rejestr przesuwny równoległy na wyjściu szeregowym (PISO)
  • Rejestr przesuwny równolegle do wyjścia równoległego (PIPO)

Wejście szeregowe - Rejestr przesuwny wyjścia szeregowego (SISO)

Ten rejestr przesuwny umożliwia wejście szeregowe i generuje wyjście szeregowe, więc nazywa się to rejestrem przesuwnym SISO (Serial in Serial out). Ponieważ jest tylko jedno wyjście, a dane w danej chwili opuszczają rejestr po jednym bitu w sposób szeregowy.



Wejście szeregowe - Rejestr przesuwny wyjścia szeregowego (SISO)

Wejście szeregowe - Rejestr przesuwny wyjścia szeregowego (SISO)

Obwód logiczny Serial in Serial out (SISO) pokazano powyżej. Ten obwód można zbudować szeregowo z czterema przerzutnikami typu D-Flip. Gdy te klapki połączą się ze sobą, to każdemu klapkowi zostanie nadany taki sam sygnał CLK.

W tym obwodzie szeregowe wejście danych można pobrać z lewej strony FF (przerzutnik). Głównym zastosowaniem SISO jest działanie jako element opóźniający.


Rejestr przesuwny szeregowego wyjścia równoległego (SIPO)

Ten rejestr przesuwny umożliwia wejście szeregowe i generuje wyjście równoległe, więc jest to znane jako rejestr przesuwny szeregowo-równolegle (SIPO).

Obwód rejestru przesuwnego szeregowego równoległego wyjścia (SIPO) pokazano powyżej. Obwód można zbudować z czterech Japonki typu D. , a dodatkowo do sygnału CLK podłączany jest sygnał CLR i przerzucamy klapki w celu ich przestawienia. Pierwsze wyjście FF jest podłączone do następnego wejścia FF. Gdy ten sam sygnał CLK zostanie podany do każdego przerzutnika, wszystkie przerzutniki będą ze sobą zsynchronizowane.

Rejestr przesuwny szeregowego wyjścia równoległego (SIPO)

Rejestr przesuwny szeregowego wyjścia równoległego (SIPO)

W tego typu rejestrze szeregowe dane wejściowe mogą być pobierane z lewej strony FF i generują równoważne dane wyjściowe. Zastosowania tych rejestrów obejmują linie komunikacyjne, ponieważ główną funkcją rejestru SIPO jest zamiana informacji szeregowych na informacje równoległe.

Rejestr przesuwny równoległego wyjścia szeregowego (PISO)

Ten rejestr przesuwny umożliwia równoległe wejście i generuje wyjście szeregowe, więc jest to znane jako rejestr przesuwny równoległego wyjścia szeregowego (PISO).

Obwód rejestru przesuwnego równoległego wejścia szeregowego (PISO) jest pokazany powyżej. Obwód ten może być zbudowany z czterech przerzutników typu D, w których sygnał CLK jest podłączony bezpośrednio do wszystkich FF. Jednak dane wejściowe są podłączane osobno do każdego FF za pomocą multiplekser na każdym wejściu FF.

Rejestr przesuwny równoległego wyjścia szeregowego (PISO)

Rejestr przesuwny równoległego wyjścia szeregowego (PISO)

Wcześniejsze wyjście FF, jak również równoległe wejście danych, jest podłączone do wejścia multipleksera, a wyjście multipleksera można podłączyć do drugiego przerzutnika. Gdy ten sam sygnał CLK zostanie podany do każdego przerzutnika, wszystkie przerzutniki będą ze sobą zsynchronizowane. Zastosowania tych rejestrów obejmują konwersję danych równoległych na dane szeregowe.

Rejestr przesuwny równoległy do ​​wyjścia równoległego (PIPO)

Rejestr przesuwny, który umożliwia równoległe wprowadzanie danych (dane są podawane osobno dla każdego flip flop i w sposób równoczesny), a także generuje wyjście równoległe, znane jako rejestr przesuwny równolegle-równolegle-wyjściowo.

Obwód logiczny podany poniżej pokazuje równoległy równoległy rejestr przesuwny. Obwód składa się z czterech przerzutników typu D, które są połączone. Czysty (CLR) sygnał i sygnały zegarowe są podłączone do wszystkich 4 przerzutników. W tego typu rejestrach nie ma wzajemnego połączenia między poszczególnymi przerzutnikami, ponieważ nie jest konieczne szeregowe przesuwanie danych. Tutaj dane są podawane jako wejście osobno dla każdego przerzutnika, a także wyjście jest odbierane oddzielnie z każdego przerzutnika.

Rejestr przesuwny równoległy do ​​wyjścia równoległego (PIPO)

Rejestr przesuwny równoległy do ​​wyjścia równoległego (PIPO)

Rejestr przesuwny PIPO (równoległe wyjście równoległe) może być wykorzystywany jako tymczasowe urządzenie magazynujące, podobnie jak rejestr przesuwny SISO, i działa jak element opóźniający.

Dwukierunkowy rejestr przesuwny

W tego typu rejestrze przesuwnym, jeśli przesuniemy liczbę binarną w lewo o jedno miejsce, jest to równe pomnożeniu cyfry przez dwa, a jeśli przesuniemy liczbę binarną w prawo o jedno miejsce, jest to równe oddzieleniu cyfry za pomocą dwa. Operacje te można wykonać za pomocą rejestru, aby przenieść dane w dowolnym kierunku.

Rejestry te mogą przesuwać dane po prawej stronie, w przeciwnym razie po lewej stronie, w oparciu o wybór trybu (wysoki lub niski). Jeśli zostanie wybrany tryb wysoki, dane zostaną przeniesione na prawą stronę, a jeśli zostanie wybrany tryb niski, dane zostaną przeniesione na lewą stronę.

Plik obwód logiczny tego rejestru pokazano powyżej, a obwód można zbudować z przerzutników 4-D. Połączenie danych wejściowych można wykonać w dwóch ostatnich częściach obwodu i w oparciu o wybrany tryb tylko bramka będzie w stanie aktywnym.

Liczniki w rejestrach zmianowych

Gruntownie, liczniki w rejestrach przesuwnych są podzielone na dwa typy, takie jak licznik pierścieniowy oraz licznik Johnsona.

Licznik dzwonków

Zasadniczo jest to licznik rejestru przesuwnego, w którym pierwsze wyjście FF można podłączyć do drugiego FF i tak dalej. Ostatnie wyjście FF jest ponownie przesyłane z powrotem do pierwszego wejścia przerzutnika, czyli licznika pierścieniowego.

Licznik dzwonków

Licznik dzwonków

Model danych w rejestrze przesuwnym będzie się poruszał, aż do zastosowania impulsów CLK. Schemat obwodu licznik pierścieni pokazano powyżej. Ten obwód może być zaprojektowany z 4-FF, więc model danych będzie działał ponownie po każdych 4- impulsach CLK, jak pokazano w poniższej tabeli prawdy. Ogólnie rzecz biorąc, licznik ten jest używany do samodekodowania, nie ma dodatkowego dekodowania, które nie jest konieczne do określenia statusu licznika.

CLK Naciśnij Q1 Q2 Pytanie 3

Q4

0

100

1

1

110

0

dwa

011

0

3001

1

Johnson Counter

Zasadniczo jest to licznik rejestru przesuwnego, w którym pierwsze wyjście FF może być sprzymierzone z drugim FF i tak dalej, a odwrócone wyjście ostatniego przerzutnika może być ponownie przekazane z powrotem na wejście pierwszego przerzutnika.

Johnson Counter

Johnson Counter

Schemat obwodu Johnson Counter pokazano powyżej, a ten obwód można zaprojektować z przerzutnikami 4-D. Licznik Johnsona z n-etapem odracza szereg obliczeń 2n odmiennych stanów. Ponieważ ten obwód może być zbudowany z 4-FF, a model danych będzie powtarzał każdy impuls 8-CLK, jak pokazano w poniższej tabeli prawdy.

CLK Naciśnij

Q1 Q2 Pytanie 3 Q4

0

000

1

1000

0

dwa

1000
3110

0

4

1110
5111

1

6

0111
7001

1

Główną zaletą tego licznika jest to, że wymaga on n-liczby FF ocenianych do licznika pierścieniowego, aby przesunąć dane dane w celu wytworzenia serii 2n stanów.

Zastosowania rejestrów zmian

Plik wnioski o rejestr przesuwny obejmują następujące elementy.

  • Główną zaletą tego licznika jest to, że wymaga on n-liczby FF ocenianych do licznika pierścieniowego, aby przesunąć dane dane w celu wytworzenia serii 2n stanów.
  • Rejestr przesuwny PISO służy do konwersji danych równoległych na dane szeregowe.
  • Rejestry przesuwne SISO i PIPO są używane do generowania opóźnienia czasowego w stosunku do obwodów cyfrowych.
  • Rejestry te służą do przesyłania danych, manipulacji i przechowywania danych.
  • Rejestr SIPO służy do konwersji danych szeregowych na równoległe, a zatem w liniach komunikacyjnych

Tak więc to wszystko dotyczy najczęściej używane rejestry przesuwne. Tak więc chodzi o najczęściej używane rejestry przesuwne, a są to sekwencyjne układy logiczne, używane zarówno do przechowywania, jak i przesyłania danych. Rejestry te można budować za pomocą przerzutników, a połączenie ich można wykonać w taki sposób, że jeden FF (flip flop) o / p można podłączyć do wejścia następnego przerzutnika, w zależności od rodzaju rejestrów powstaje. Oto pytanie do ciebie, czym są u uniwersalne rejestry zmianowe ?