Wat is een ploegenregister? Verschillende typen, tellers en toepassingen

Probeer Ons Instrument Voor Het Oplossen Van Problemen





We weten dat FF of Flip-Flop kan worden gebruikt om de gegevens in de vorm van 1 of 0 op te slaan. Als we echter meerdere databits moeten opslaan, hebben we veel flip-flops nodig. Een register is een apparaat in digitale elektronica dat wordt gebruikt voor het opslaan van de gegevens. Flip-flops spelen een cruciale rol bij het ontwerpen van de meest populaire schuifregisters ​De set flip-flops is niets anders dan een register, dat wordt gebruikt om talloze databits op te slaan. Als een pc bijvoorbeeld wordt gebruikt om 16-bits gegevens op te slaan, heeft deze vervolgens een set van 16-FF's nodig. En de ingangen, evenals de uitgangen van een register, zijn serieel, anders parallel, afhankelijk van de vereiste. Dit artikel bespreekt wat is een schuifregister , typen en toepassingen.

Wat is een ploegregister?

Een register kan worden gedefinieerd als wanneer een set FF's binnen de serie kan worden aangesloten, de definitie van het schuifregister is wanneer de opgeslagen gegevens in de registers kunnen worden verplaatst. Het is een sequentieel circuit , voornamelijk gebruikt om de gegevens op te slaan, & verplaatst deze naar de uitgang op elke CLK (klok) cyclus.




Soorten schuifregisters

Kortom, deze registreert zijn ingedeeld in vier typen en werking van ploegenregisters worden hieronder besproken.

  • Serieel in Serieel uit (SISO) schuifregister
  • Serieel in parallel uit (SIPO) schuifregister
  • Parallel in Serial out (PISO) schuifregister
  • Parallel in Parallel out (PIPO) schuifregister

Serial in - Serial out Shift Register (SISO)

Dit schuifregister maakt seriële invoer mogelijk en genereert een seriële uitvoer, dus dit wordt genoemd als SISO-schuifregister (Serial in Serial out). Omdat er maar één uitgang is, en tegelijk verlaten de gegevens het register één bit op een seriële manier.



Serial in - Serial out Shift Register (SISO)

Serial in - Serial out Shift Register (SISO)

Het logische circuit Serial in Serial out (SISO) wordt hierboven weergegeven. Dit circuit kan in serie worden gebouwd met vier D-Flip Flops. Zodra deze flip-flops met elkaar zijn verbonden, wordt het gelijke CLK-signaal aan elke flip-flop gegeven.

In dit circuit kan de seriële gegevensinvoer worden genomen vanaf de linkerkant van de FF (flip-flop). De belangrijkste toepassing van een SISO is om als vertragingselement te werken.


Serieel in-parallel uit (SIPO) schuifregister

Dit schuifregister maakt seriële invoer mogelijk en genereert een parallelle uitvoer, dus dit staat bekend als serieel in parallel uit (SIPO) schuifregister.

Het serieel in parallel uit (SIPO) schuifregistercircuit wordt hierboven weergegeven. Het circuit kan met vier worden gebouwd D-teenslippers , en bovendien is een CLR-signaal verbonden met het CLK-signaal en flips-flops om ze opnieuw te rangschikken. De eerste FF-uitgang is verbonden met de volgende FF-ingang. Zodra aan elke flip-flop hetzelfde CLK-signaal wordt gegeven, zijn alle flip-flops synchroon met elkaar.

Serieel in-parallel uit (SIPO) schuifregister

Serieel in-parallel uit (SIPO) schuifregister

In dit type register kan seriële gegevensinvoer worden genomen vanaf de linkerkant van de FF en wordt een gelijkwaardige uitvoer gegenereerd. De toepassingen van deze registers omvatten communicatielijnen omdat de hoofdfunctie van het SIPO-register is om seriële informatie om te zetten in parallelle informatie.

Parallel in-serieel uit (PISO) schuifregister

Dit schuifregister maakt parallelle invoer mogelijk en genereert een seriële uitvoer, dus dit staat bekend als Parallel in Serial out (PISO) schuifregister.

Het Parallel in Serial out (PISO) Shift Register-circuit wordt hierboven weergegeven. Dit circuit kan worden gebouwd met vier D-flip-flops, waarbij het CLK-signaal rechtstreeks op alle FF's wordt aangesloten. De invoergegevens zijn echter afzonderlijk met elke FF verbonden met behulp van een multiplexer bij elke FF's input.

Parallel in-serieel uit (PISO) schuifregister

Parallel in-serieel uit (PISO) schuifregister

De eerdere FF-uitgang, evenals de parallelle gegevensinvoer, is verbonden met de ingang van de multiplexer en de uitgang van de multiplexer kan worden aangesloten op de tweede flip-flop. Zodra aan elke flip-flop hetzelfde CLK-signaal wordt gegeven, zijn alle flip-flops synchroon met elkaar. De toepassingen van deze registers omvatten het converteren van parallelle gegevens naar de seriële gegevens.

Parallel in-parallel uit (PIPO) schuifregister

Het schuifregister, dat parallelle invoer mogelijk maakt (gegevens worden afzonderlijk aan elk slipper en op een gelijktijdige manier) en produceert ook een parallelle output die bekend staat als Parallel-In parallel-Out schuifregister.

Het onderstaande logische circuit toont een parallel in parallel uit schuifregister. Het circuit bestaat uit vier D-flip-flops die zijn aangesloten. Het duidelijke (CLR) signaal en kloksignalen zijn verbonden met alle 4 flip-flops. Bij dit type register is er geen onderlinge verbinding tussen de individuele flip-flops aangezien geen seriële verschuiving van gegevens nodig is. Hier worden de gegevens afzonderlijk voor elke flip-flop als invoer gegeven, evenals de uitvoer wordt ook afzonderlijk van elke flip-flop ontvangen.

Parallel in-parallel uit (PIPO) schuifregister

Parallel in-parallel uit (PIPO) schuifregister

Een PIPO-schuifregister (Parallel in Parallel out) kan worden gebruikt als een tijdelijk opslagapparaat, vergelijkbaar met het SISO-schuifregister, en het werkt als een vertragingselement.

Bidirectioneel schakelregister

Als we in dit type schuifregister een binair getal met één plaats naar links verplaatsen, is dit gelijk aan het vermenigvuldigen van het cijfer met twee & als we een binair getal met één plaats naar rechts verplaatsen, is het gelijk aan het scheiden van het cijfer met twee. Deze bewerkingen kunnen worden uitgevoerd met een register om de gegevens in elke richting te verplaatsen.

Deze registers zijn in staat om de gegevens naar de rechterkant of naar de linkerkant te verplaatsen op basis van de geselecteerde modus (hoog of laag). Als de hoge modus wordt gekozen, worden de gegevens naar de rechterkant verplaatst, en als de lage modus wordt gekozen, worden de gegevens naar de linkerkant verplaatst.

De logisch circuit van dit register is hierboven weergegeven, en het circuit kan worden gebouwd met 4-D flip-flops. De ingangsgegevensverbinding kan worden gemaakt op de laatste twee delen van het circuit en op basis van de geselecteerde modus bevindt alleen de poort zich in de actieve toestand.

Tellers in schuifregisters

Eigenlijk, balies in schuifregisters worden ingedeeld in twee typen, zoals ringteller en Johnson-teller.

Ringteller

In feite is dit een schuifregisterteller waarin de eerste FF-uitgang kan worden aangesloten op de tweede FF enzovoort. De laatste FF-uitgang wordt weer teruggekoppeld naar de eerste flip-flop-ingang, dat wil zeggen de ringteller.

Ringteller

Ringteller

Het datamodel in het schuifregister zal bewegen totdat de CLK-pulsen worden toegepast. Het schakelschema van de ringteller hierboven weergegeven. Dit circuit kan worden ontworpen met 4-FF's, dus het datamodel zal het opnieuw doen na elke 4-CLK-pulsen zoals weergegeven in de volgende waarheidstabel. Over het algemeen wordt deze teller gebruikt voor zelf-decodering, er is geen extra decodering nodig om de status van de teller te bepalen.

CLK Druk op V1 Q2 Q3

V4

0

100

1

1

110

0

twee

011

0

3001

1

Johnson-teller

In feite is dit een schuifregisterteller waarin de eerste FF-uitgang kan worden gekoppeld aan de tweede FF enzovoort, en de omgekeerde uitgang van de laatste flip-flop opnieuw kan worden teruggekoppeld naar de ingang van de eerste flip-flop.

Johnson-teller

Johnson-teller

Het schakelschema van de Johnson-teller hierboven weergegeven, en dit circuit kan worden ontworpen met 4-D-flip-flops. Een Johnson-teller met n-traps stelt een berekende reeks van 2n ongelijksoortige toestanden uit. Omdat dit circuit kan worden gebouwd met 4-FF's, en het datamodel zal elke 8-CLK-pulsen opnieuw uitvoeren, zoals weergegeven in de volgende waarheidstabel.

CLK Druk op

V1 Q2 Q3 V4

0

000

1

1000

0

twee

1000
3110

0

4

1110
5111

1

6

0111
7001

1

Het belangrijkste voordeel van deze teller is dat het n-aantal FF's vereist dat naar de ringteller wordt geëvalueerd om bepaalde gegevens te verplaatsen voor het produceren van een reeks van 2n-toestanden.

Toepassingen van schuifregisters

De schuifregister aanvragen omvatten de volgende.

  • Het belangrijkste voordeel van deze teller is dat het n-aantal FF's vereist dat naar de ringteller wordt geëvalueerd om bepaalde gegevens te verplaatsen voor het produceren van een reeks van 2n-toestanden.
  • Een PISO-schuifregister wordt gebruikt voor het omzetten van parallelle naar seriële gegevens.
  • De SISO- en PIPO-schuifregisters worden gebruikt voor het genereren van tijdvertragingen naar digitale circuits.
  • Deze registers worden gebruikt voor gegevensoverdracht, manipulatie en gegevensopslag.
  • Het SIPO-register wordt gebruikt voor het converteren van seriële naar parallelle gegevens, dus in communicatielijnen

Dit gaat dus allemaal over de meest gebruikte schuifregisters. Dit gaat dus allemaal over de meest gebruikte schuifregisters, en dit zijn sequentiële logische schakelingen, die worden gebruikt voor opslag en overdracht van de gegevens. Deze registers kunnen worden opgebouwd met Flip Flops en de aansluiting hiervan kan zo gebeuren dat de ene FF (flip flop) o / p kan worden aangesloten op de ingang van de volgende flip-flop, gebaseerd op het soort registers wordt gevormd. Hier is een vraag voor jou, wat zijn u universele schuifregisters