Mis on vahetuste register ?, erinevad tüübid, loendurid ja rakendused

Proovige Meie Instrumenti Probleemide Kõrvaldamiseks





Me teame seda FF või Flip-Flop saab kasutada andmete salvestamiseks kujul 1 või 0. Kui aga peame salvestama mitu andmebitti, vajame paljusid plätusid. Register on digitaalse elektroonika seade, mida kasutatakse andmete salvestamiseks. Flip-flopidel on ülitähtis roll nende kujundamisel kõige populaarsemad vahetuste registrid . Flip-flopsi komplekt pole midagi muud kui register, mida kasutatakse arvukate andmebittide salvestamiseks. Näiteks kui 16-bitiste andmete salvestamiseks kasutatakse arvutit, nõuab see hiljem 16-FF-de komplekti. Ja nii registri sisendid kui ka väljundid on vastavalt nõudele järjestikku paralleelsed. Selles artiklis käsitletakse mis on vahetuste register , tüübid ja rakendused.

Mis on vahetuste register?

Registrit saab määratleda nii, et kui seerias saab ühendada hulga FF-e, vahetuste registri määratlus on siis, kui salvestatud andmeid saab registrites teisaldada. See on järjestikune vooluring , mida kasutatakse peamiselt andmete salvestamiseks, ja teisaldab need iga CLK (kella) tsükli väljundisse.




Vahetusregistrite tüübid

Põhimõtteliselt need registrid liigitatakse nelja tüüpi ja vahetuste registrite töö käsitletakse allpool.

  • Serial in Serial out (SISO) vahetuste register
  • Seeriaparalleelse (SIPO) vahetuste register
  • Paralleelselt seeriavälja (PISO) vahetuste registris
  • Parallel in Parallel out (PIPO) vahetuste register

Serial in - Serial out Shift Register (SISO)

See nihkeregister võimaldab järjestikku sisestada ja genereerib jadaväljundi, nii et seda nimetatakse SISO (Serial in Serial out) nihkeregistriks. Kuna seal on ainult üks väljund ja korraga väljuvad andmed registrist jadamisena üks bitt.



Serial in - Serial out Shift Register (SISO)

Serial in - Serial out Shift Register (SISO)

Serial in Serial out (SISO) loogikaahel on näidatud ülal. Seda vooluringi saab ehitada nelja D-Flip Flopiga järjestikku. Kui need plätud on omavahel ühendatud, antakse igale plätule võrdne CLK signaal.

Selles vooluringis saab seeriaandmete sisestada FF-i vasakult küljelt (klapp). SISO peamine rakendus on viivituse element.


Seeriaparalleelse väljumise (SIPO) vahetuste register

See nihkeregister võimaldab järjestikku sisestada ja genereerib paralleelse väljundi, nii et seda nimetatakse järjestikuse paralleelse väljumise (SIPO) nihkeregistriks.

Paralleelselt väljuva (SIPO) nihkeregistri ahel on näidatud eespool. Vooluringi saab ehitada neljaga D-plätud ning lisaks on CLK signaal ühendatud nii CLK signaaliga kui ka flipidega, et neid ümber korraldada. Esimene FF-väljund on ühendatud järgmise FF-sisendiga. Kui igale flipile antakse sama CLK signaal, siis on kõik plätud omavahel sünkroonsed.

Seeriaparalleelse väljumise (SIPO) vahetuste register

Seeriaparalleelse väljumise (SIPO) vahetuste register

Seda tüüpi registris saab seeriaandmete sisestada FF vasakult küljelt ja see loob samaväärse väljundi. Nende registrite rakendused hõlmavad sideliine, sest SIPO registri põhiülesanne on muuta seeriateave paralleelseks.

Paralleelse seeriavälise (PISO) vahetuste register

See nihkeregister võimaldab paralleelset sisendit ja genereerib jadaväljundi, nii et seda nimetatakse paralleelseks seeriaväljundi (PISO) nihkeregistriks.

Paralleelse seeriaväljundi (PISO) vahetuste registri ahel on näidatud ülal. Selle vooluahela saab ehitada nelja D-flipiga, kus CLK signaal on ühendatud otse kõigi FF-idega. Sisendandmed on siiski ühendatud iga FF-iga eraldi, kasutades a multiplekser igal FF-i sisendil.

Paralleelse seeriavälise (PISO) vahetuste register

Paralleelse seeriavälise (PISO) vahetuste register

Varasem FF-väljund ja ka paralleelne andmesisend on ühendatud multiplekseri sisendi poole ja multiplekseri väljundi saab ühendada teise klapiga. Kui igale flipile antakse sama CLK signaal, siis on kõik plätud omavahel sünkroonsed. Nende registrite rakendused hõlmavad paralleelsete andmete teisendamist jadaandmeteks.

Paralleelse paralleelse väljumise (PIPO) vahetuste register

Nihkeregister, mis võimaldab paralleelset sisestamist (andmed antakse igale eraldi plätu ja samaaegselt) ning toodab ka paralleelset väljundit, mis on tuntud kui Parallel-In Parallel-Out shift register.

Allpool toodud loogikalülitus näitab paralleelselt paralleelselt väljuvate nihkeregistrit. Vooluring koosneb neljast ühendatud D-papist. Selge (CLR) signaal ja taktsignaalid on ühendatud kõigi nelja plätuga. Seda tüüpi registris ei ole üksikute plätude vahel ühendust, kuna andmete järjestikune vahetamine pole vajalik. Siin antakse andmed sisestatud iga flip-flopi kohta eraldi, samuti antakse väljund ka igast flipist eraldi.

Paralleelse paralleelse väljumise (PIPO) vahetuste register

Paralleelse paralleelse väljumise (PIPO) vahetuste register

PIPO (Parallel in Parallel out) nihkeregistrit saab kasutada nagu ajutist salvestusseadet, sarnaselt SISO Shift registriga, ja see toimib nagu viivituselement.

Kahesuunaline vahetuste register

Seda tüüpi nihkeregistri korral, kui liigutame kahendarvu vasakule ühe kohaga, võrdub see numbri korrutamisega kahega ja kui liigutame binaararvu ühe kohaga paremale, on see võrdne numbri eraldamisega kaks. Neid toiminguid saab teha registriga, et andmeid igas suunas liigutada.

Need registrid on režiimi (kõrge või madal) valiku põhjal võimelised andmeid paremal või vasakul küljel teisaldama. Kui valite kõrge režiimi, siis liigutatakse andmed paremale küljele, samuti kui valitakse madal režiim, siis liigutatakse andmed vasakule küljele.

The loogikaahel selle registri osa on näidatud ülal ja vooluahelat saab ehitada 4-D papudega. Sisendandmesideühenduse saab teha vooluahela kahes viimases osas ja valitud režiimi põhjal on ainult värav aktiivses olekus.

Loendurid vahetuste registrites

Põhimõtteliselt letid vahetuste registrites liigitatakse kahte tüüpi, näiteks ringloendur ja Johnsoni loendur.

Helista loendur

Põhimõtteliselt on see nihkeregistri loendur, milles esimese FF-väljundi saab ühendada teise FF-iga ja nii edasi. Viimane FF-väljund suunatakse uuesti esimesse flip-flop sisendisse, see tähendab ringloendurisse.

Helista loendur

Helista loendur

Nihkeregistri andmemudel liigub seni, kuni rakendatakse CLK impulsse. Süsteemi skeem heliloendur on näidatud eespool. Seda vooluringi saab kujundada 4-FF-iga, nii et andmemudel toimib uuesti pärast iga 4- CLK impulssi, nagu on näidatud järgmises tõetabelis. Üldiselt kasutatakse seda loendurit ise dekodeerimiseks, loenduri oleku otsustamiseks pole vaja täiendavat dekodeerimist.

CLK Press Q1 Q2 Q3

Q4

0

100

1

1

110

0

kaks

011

0

3001

1

Johnsoni loendur

Põhimõtteliselt on tegemist nihkeregistri loenduriga, kus esimest FF-i väljundit saab liita teise FF-iga ja nii edasi ning viimase flip flopi ümberpööratud väljundit saab veelkord tagasi viia esimese flip flopi sisendisse.

Johnsoni loendur

Johnsoni loendur

Süsteemi skeem Johnsoni loendur on näidatud ülal ja seda vooluringi saab kujundada 4-D flip-flopidega. N-etapiga Johnsoni loendur lükkab 2n erineva seisundi arvutusseeria. Kuna seda vooluringi saab ehitada 4-FF-ide abil ja andmemudel teeb uuesti iga 8-CLK-impulsi, nagu on näidatud järgmises tõetabelis.

CLK Press

Q1 Q2 Q3 Q4

0

000

1

1000

0

kaks

1000
3110

0

4

1110
5111

1

6

0111
7001

1

Selle loenduri peamine eelis on see, et see nõuab n-arvu ringloendurile hinnatud FF-de liikumist etteantud andmete saamiseks 2n-seisundiseeria tootmiseks.

Vahetusregistrite rakendused

The vahetuste registri rakendused sisaldama järgmist.

  • Selle loenduri peamine eelis on see, et see nõuab n-arvu ringloendurile hinnatud FF-de liikumist etteantud andmete saamiseks 2n-seisundiseeria tootmiseks.
  • Paralleelsete jadaandmetega teisendamiseks kasutatakse PISO nihkeregistrit.
  • SISO ja PIPO nihkeregistreid kasutatakse digitaalsete ahelate poole viivituse genereerimiseks.
  • Neid registreid kasutatakse andmete edastamiseks, manipuleerimiseks ja andmete salvestamiseks.
  • SIPO registrit kasutatakse seerialiini paralleelsete andmete teisendamiseks

Seega on see kõik kõige sagedamini kasutatavad vahetuste registrid. Seega puudutab see kõige enam kasutatavaid nihkeregistreid ja need on järjestikused loogikalülitused, mida kasutatakse nii andmete salvestamiseks kui ka edastamiseks. Neid registreid saab ehitada Flip Flopsi abil ja nende ühendamine on võimalik nii, et ühe FF (flip flop) o / p saab ühendada järgmise flip-i sisendiga registrite tüübi põhjal. moodustamisel. Siin on teile küsimus, mis on u universaalsed nihkeregistrid ?