Wir wissen das FF oder Flip-Flop kann verwendet werden, um die Daten in Form von 1 oder 0 zu speichern. Wenn wir jedoch mehrere Datenbits speichern müssen, benötigen wir viele Flip-Flops. Ein Register ist ein Gerät in der digitalen Elektronik, das zum Speichern der Daten verwendet wird. Flip-Flops spielen eine wichtige Rolle bei der Gestaltung der beliebtesten Schieberegister . Der Satz von Flip-Flops ist nichts anderes als ein Register, in dem zahlreiche Datenbits gespeichert werden. Wenn beispielsweise ein PC zum Speichern von 16-Bit-Daten verwendet wird, ist anschließend ein Satz von 16-FFs erforderlich. Und die Eingänge sowie die Ausgänge eines Registers sind je nach Anforderung seriell, ansonsten parallel. Dieser Artikel beschreibt Was ist ein Schieberegister? , Typen und Anwendungen.
Was ist ein Schieberegister?
Ein Register kann so definiert werden, als ob ein Satz von FFs innerhalb der Reihe verbunden werden kann Definition des Schieberegisters In diesem Fall können die gespeicherten Daten in die Register verschoben werden. Es ist ein sequentielle Schaltung , wird hauptsächlich zum Speichern der Daten verwendet und verschiebt sie bei jedem CLK-Zyklus (Taktzyklus) zum Ausgang.
Arten von Schieberegistern
Grundsätzlich diese Register sind in vier Typen eingeteilt und Arbeitsweise von Schieberegistern werden unten diskutiert.
- Serial in Serial out (SISO) Schieberegister
- Serial In Parallel Out (SIPO) Schieberegister
- Parallel in Serial Out (PISO) Schieberegister
- Parallel in Parallel out (PIPO) Schieberegister
Serial In - Serial Out Schieberegister (SISO)
Dieses Schieberegister ermöglicht eine serielle Eingabe und erzeugt eine serielle Ausgabe, daher wird dies als SISO-Schieberegister (Serial in Serial out) bezeichnet. Weil es nur einen Ausgang gibt und die Daten jeweils ein Bit seriell aus dem Register verlassen.
Serial In - Serial Out Schieberegister (SISO)
Die SISO-Logikschaltung (Serial In Serial Out) ist oben dargestellt. Diese Schaltung kann mit vier D-Flip-Flops seriell aufgebaut werden. Sobald diese Flip-Flops miteinander verbunden sind, wird jedem Flip-Flop das gleiche CLK-Signal gegeben.
In dieser Schaltung kann der serielle Dateneingang von der linken Seite des FF (Flip Flop) übernommen werden. Die Hauptanwendung eines SISO besteht darin, als Verzögerungselement zu arbeiten.
SIPO-Schieberegister (Serial In-Parallel Out)
Dieses Schieberegister ermöglicht eine serielle Eingabe und erzeugt einen parallelen Ausgang. Dies wird als SIPO-Schieberegister (Serial In Parallel Out) bezeichnet.
Die SIPO-Schieberegisterschaltung (Serial In Parallel Out) ist oben dargestellt. Die Schaltung kann mit vier gebaut werden D-Flip Flops und zusätzlich wird ein CLR-Signal mit dem CLK-Signal verbunden sowie Flops umgedreht, um sie neu anzuordnen. Der erste FF-Ausgang ist mit dem nächsten FF-Eingang verbunden. Sobald jedem Flip-Flop das gleiche CLK-Signal gegeben wird, sind alle Flip-Flops miteinander synchron.
SIPO-Schieberegister (Serial In-Parallel Out)
Bei diesem Registertyp kann die serielle Dateneingabe von der linken Seite des FF vorgenommen werden und erzeugt eine äquivalente Ausgabe. Die Anwendungen dieser Register umfassen Kommunikationsleitungen, da die Hauptfunktion des SIPO-Registers darin besteht, serielle Informationen in parallele Informationen umzuwandeln.
PISO-Schieberegister (Parallel In-Serial Out)
Dieses Schieberegister ermöglicht eine parallele Eingabe und erzeugt eine serielle Ausgabe. Dies wird als PISO-Schieberegister (Parallel in Serial Out) bezeichnet.
Die PISO-Schieberegisterschaltung (Parallel In Serial Out) ist oben dargestellt. Diese Schaltung kann mit vier D-Flip-Flops aufgebaut werden, wobei das CLK-Signal direkt mit allen FFs verbunden ist. Die Eingangsdaten werden jedoch mit a separat mit jedem FF verbunden Multiplexer an jedem FF-Eingang.
PISO-Schieberegister (Parallel In-Serial Out)
Der frühere FF-Ausgang sowie der parallele Dateneingang sind mit dem Eingang des Multiplexers verbunden, und der Ausgang des Multiplexers kann mit dem zweiten Flip-Flop verbunden werden. Sobald jedem Flip-Flop das gleiche CLK-Signal gegeben wird, sind alle Flip-Flops miteinander synchron. Die Anwendungen dieser Register umfassen das Konvertieren paralleler Daten in serielle Daten.
PIPO-Schieberegister (Parallel In-Parallel Out)
Das Schieberegister, das eine parallele Eingabe ermöglicht (Daten werden jeweils separat angegeben Flip-Flop und auf simultane Weise) und erzeugt auch einen parallelen Ausgang, der als Parallel-In-Parallel-Out-Schieberegister bekannt ist.
Die unten angegebene Logikschaltung zeigt ein Parallel-Parallel-Out-Schieberegister. Die Schaltung besteht aus vier D-Flip-Flops, die verbunden sind. Das Löschsignal (CLR) und die Taktsignale sind mit allen 4 Flip-Flops verbunden. Bei dieser Art von Register gibt es keine Verbindung zwischen den einzelnen Flip-Flops, da keine serielle Datenverschiebung erforderlich ist. Hier werden die Daten für jedes Flip-Flop einzeln als Eingabe angegeben, und die Ausgabe wird auch getrennt von jedem Flip-Flop empfangen.
PIPO-Schieberegister (Parallel In-Parallel Out)
Ein PIPO-Schieberegister (Parallel in Parallel Out) kann wie eine temporäre Speichervorrichtung verwendet werden, ähnlich wie das SISO-Schieberegister, und es funktioniert wie ein Verzögerungselement.
Bidirektionales Schieberegister
Wenn wir bei dieser Art von Schieberegister eine Binärzahl mit einer Stelle nach links verschieben, entspricht dies dem Multiplizieren der Ziffer mit zwei Stellen. Wenn wir eine Binärzahl mit einer Stelle nach rechts verschieben, entspricht dies dem Trennen der Ziffer mit zwei. Diese Operationen können mit einem Register ausgeführt werden, um die Daten in eine beliebige Richtung zu bewegen.
Diese Register sind in der Lage, die Daten auf der rechten Seite zu verschieben, andernfalls auf der linken Seite, basierend auf der Auswahl des Modus (hoch oder niedrig). Wenn der High-Modus ausgewählt ist, werden die Daten auf die rechte Seite verschoben. Wenn der Low-Modus ausgewählt ist, werden die Daten auf die linke Seite verschoben.
Das Logikschaltung dieses Registers ist oben gezeigt, und die Schaltung kann mit 4-D-Flipflops aufgebaut sein. Die Eingangsdatenverbindung kann an zwei letzten Teilen der Schaltung erfolgen und basierend auf dem ausgewählten Modus befindet sich nur das Gate im aktiven Zustand.
Zähler in Schieberegistern
Grundsätzlich, Zähler In Schieberegistern werden zwei Typen wie Ringzähler und Johnson-Zähler klassifiziert.
Ringzähler
Grundsätzlich ist dies ein Schieberegisterzähler, bei dem der erste FF-Ausgang mit dem zweiten FF usw. verbunden werden kann. Der letzte FF-Ausgang wird erneut zum ersten Flip-Flop-Eingang zurückgeführt, dh zum Ringzähler.
Ringzähler
Das Datenmodell im Schieberegister bewegt sich, bis die CLK-Impulse angelegt werden. Der Schaltplan der Ringzähler ist oben gezeigt. Diese Schaltung kann mit 4-FFs entworfen werden, sodass das Datenmodell nach jedem 4-CLK-Impuls erneut ausgeführt wird, wie in der folgenden Wahrheitstabelle gezeigt. Im Allgemeinen wird dieser Zähler zur Selbstdecodierung verwendet. Es ist keine zusätzliche Decodierung erforderlich, um den Status des Zählers zu bestimmen.
| CLK Drücken Sie | Q1 | Q2 | Q3 | Q4 |
0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
zwei | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 3 | 0 | 0 | 1 | 1 |
Johnson Counter
Grundsätzlich ist dies ein Schieberegisterzähler, bei dem der erste FF-Ausgang mit dem zweiten FF usw. verknüpft werden kann und der invertierte Ausgang des letzten Flip-Flops erneut auf den Eingang des ersten Flip-Flops zurückgeführt werden kann.
Johnson Counter
Der Schaltplan der Johnson Counter ist oben gezeigt, und diese Schaltung kann mit 4-D-Flip-Flops entworfen werden. Ein Johnson-Zähler mit n-Stufe verschiebt eine berechnete Reihe von 2n unterschiedlichen Zuständen. Da diese Schaltung mit 4-FFs aufgebaut werden kann und das Datenmodell alle 8-CLK-Impulse erneut ausführt, wie in der folgenden Wahrheitstabelle gezeigt.
CLK Drücken Sie | Q1 | Q2 | Q3 | Q4 |
0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
zwei | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 3 | 1 | 1 | 0 | 0 |
4 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 5 | 1 | 1 | 1 | 1 |
6 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 7 | 0 | 0 | 1 | 1 |
Der Hauptvorteil dieses Zählers besteht darin, dass eine n-Anzahl von FFs erforderlich ist, die zum Ringzähler ausgewertet werden, um bestimmte Daten zum Erzeugen einer Reihe von 2n Zuständen zu verschieben.
Anwendungen von Schieberegistern
Das Schieberegisteranwendungen das Folgende einschließen.
- Der Hauptvorteil dieses Zählers besteht darin, dass eine n-Anzahl von FFs erforderlich ist, die zum Ringzähler ausgewertet werden, um bestimmte Daten zum Erzeugen einer Reihe von 2n Zuständen zu verschieben.
- Ein PISO-Schieberegister wird zum Konvertieren von parallelen in serielle Daten verwendet.
- Die SISO- und PIPO-Schieberegister werden zum Erzeugen einer Zeitverzögerung in Richtung digitaler Schaltungen verwendet.
- Diese Register werden zur Datenübertragung, Manipulation und Datenspeicherung verwendet.
- Das SIPO-Register wird zur Umwandlung von seriellen in parallele Daten daher in Kommunikationsleitungen verwendet
Das ist also alles über die am weitesten verbreitete Schieberegister. Hier geht es also um die am häufigsten verwendeten Schieberegister, und dies sind sequentielle Logikschaltungen, die zum Speichern und Übertragen der Daten verwendet werden. Diese Register können mit Flip-Flops aufgebaut werden, und die Verbindung dieser kann so erfolgen, dass das eine FF (Flip-Flop) o / p basierend auf der Art der Register mit dem Eingang des nächsten Flip-Flops verbunden werden kann gebildet werden. Hier ist eine Frage an Sie, was sind u universelle Schieberegister ?
