Digitaalelektroonikas on nihkeregistrid järjestikused loogikalülitused, mis suudavad andmeid ajutiselt salvestada ja võimaldavad andmeedastust oma väljundseadme suunas iga kellapulsi kohta. Need on võimelised andmeid jada- ja paralleelrežiimides andmeid kas paremale või vasakule suunama. Lähtuvalt sisend- ja väljundoperatsioonide režiimist saab nihkeregistreid kasutada järjestikuste paralleelselt väljuvate nihkeregistritena, järjestikuste jadade jadadena vahetuste register , paralleelselt-paralleelselt-välja-nihkeregister, paralleelselt-paralleelselt-välja nihkeregister. Andmete nihutamise põhjal on olemas universaalsed nihkeregistrid ja kahesuunalised nihkeregistrid. Siin on universaalse vahetuste registri täielik kirjeldus.
Mis on universaalne vahetuste register?
Definitsioon: Registrit, mis suudab andmeid salvestada ja / ja nihutab andmeid paralleelse koormusvõimega paremale ja vasakule, nimetatakse universaalseks nihkeregistriks. Seda saab kasutada sisend- ja väljundoperatsioonide sooritamiseks nii seeria- kui ka paralleelrežiimis. Ühesuunaline nihe registrid ja kahesuunalised nihkeregistrid on ühendatud, et saada universaalse nihkeregistri kujundus. Seda tuntakse ka kui paralleelselt koormuse korral paralleelselt paralleelselt väljuvat nihkeregistrit või nihkeregistrit.
Universaalsed vahetuste registrid on võimelised tegema 3 toimingut, nagu allpool loetletud.
- Paralleelne koormus - salvestab andmeid nii paralleelselt kui ka andmeid paralleelselt
- Käiguvahetus vasakule - salvestab andmed ja edastab andmed jadateel vasakule nihkudes
- Parempoolne käik - salvestab andmed ja edastab andmed, nihutades jadateel paremale.
Seega saavad universaalsed nihkeregistrid sisendi / väljundi toiminguid teha nii seeria- kui ka paralleelkoormustega.
Universaalne vahetuste registri skeem
4-bitine universaalse nihkeregistri diagramm on toodud allpool.
Universaalne vahetuste registri skeem
- Seeriasisend parempoolse nihutamise juhtimiseks võimaldab andmeedastust paremale poole ning kõik jadasisendi- ja väljundliinid on ühendatud nihutusparempoolse režiimiga. Sisend antakse klapi -1 väravale AND-1, nagu joonisel näidatud, jadasisendi tihvti kaudu.
- Seeriasisend vasakule nihkele võimaldab andmeedastust vasakule ning kõik jadasisendi ja väljundliinid on ühendatud vasakpoolse režiimiga.
- Paralleelse andmeedastuse korral on kõik paralleelsed sisend- ja väljundjooned seotud paralleelse koormusega.
- Clear pin puhastab registri ja määrab väärtuseks 0.
- CLK-tihvt annab kõigi toimingute sünkroonimiseks kellaimpulsid.
- Juhtimisolekus ei muutuks registris olev teave või andmed, isegi kui rakendatakse taktimpulssi.
- Kui register töötab paralleelse koormusega ja nihutab andmeid paremale ja vasakule, toimib see universaalse nihkeregistrina.
Universaalse vahetuste registri kujundus
4-bitise universaalse nihkeregistri kujundus kasutades multiplekserid ja plätud on näidatud allpool.
Universaalne vahetuste registri disain
- S0 ja S1 on valitud tihvtid, mida kasutatakse selle registri töörežiimi valimiseks. See võib olla nihutamine vasakule või paremale või paralleelrežiim.
- Esimese 4 × 1 Muxi pin-0 juhitakse esimese flip-flopi väljundtihvti. Jälgige ühendusi, nagu on näidatud joonisel.
- Esimese 4X1 MUX-i pin-1 on ühendatud jada sisendiga paremale nihutamiseks. Selles režiimis nihutab register andmeid paremale.
- Samamoodi on 4X1 MUX-i pin-2 ühendatud vasakpoolse nihutamise jadasisendiga. Selles režiimis nihutab universaalne nihkeregister andmeid vasakule.
- M1 on paralleelrežiimi töö tagamiseks paralleelselt sisestatud andmed, mis antakse esimese 4 × 1 MUX-i pin-3-le ja salvestatakse andmed registrisse.
- Samamoodi antakse ülejäänud üksikute paralleelsete sisendandmete bitid seotud 4X1MUX pin-3-le, et tagada paralleelne laadimine.
- F1, F2, F3 ja F4 on Flip-flopsi paralleelsed väljundid, mis on seotud 4 × 1 MUX-iga.
Töötab universaalne vahetuste register
- Ülaltoodud joonisel on valitud tihvtid universaalse nihkeregistri töörežiimi jaoks. Järjestikune sisend nihutab andmeid paremale ja vasakule ning salvestab andmed registrisse.
- Selge tihvt ja CLK tihvt on flipiga ühendatud.
- M0, M1, M2, M3 on paralleelsed sisendid, samas kui F0, F1, F2, F3 on papude paralleelsed väljundid
- Kui sisendsignaal on aktiivne HIGH, laadib / noppib universaalne nihkeregister andmeid paralleelselt. Sellisel juhul on sisendnupp otseselt ühendatud 4 × 1 MUX-iga
- Kui sisendnõel (režiim) on aktiivne LOW, nihutab universaalne nihkeregister andmeid. Sellisel juhul on sisendnupp NOT värava kaudu ühendatud 4 × 1 MUX-iga.
- Kui sisendnupp (režiim) on ühendatud GND-ga (maandus), toimib universaalne nihkeregister kahesuunalise nihkeregistrina.
- Parempoolse vahetuse toimingu läbiviimiseks sisestatakse sisendnupp jama-parempoolse seeria sisendi kaudu esimese klapi 1. JA väravasse.
- Vasakpoolse nihke toimingu tegemiseks suunatakse sisendnupp sisendi M kaudu viimase flip-flopi 8. JA väravasse.
- Kui valitud tihvtid S0 = 0 ja S1 = 0, ei tööta see register üheski režiimis. See tähendab, et see on lukustatud olekus või ei muutu olekus, kuigi kella impulsid on rakendatud.
- Kui valitud tihvtid S0 = 0 ja S1 = 1, siis see register teisaldab või nihutab andmed vasakule ja salvestab andmed.
- Kui valitud tihvtid S0 = 1 ja S1 = 0, nihutab see register andmeid paremale ja sooritab seega vahetuse paremale.
- Kui valitud tihvtid S0 = 1 ja S1 = 1, laadib see register andmed paralleelselt. Seega teostab see paralleelse laadimise toimingu ja salvestab andmed.
S0 | S1 | Töörežiim |
0 | 0 | Lukustatud olek (muutusteta) |
0 | 1 | Tõstuklahv-vasak |
| 1 | 0 | Tõstuklahv-paremale |
| 1 | 1 | Paralleelne laadimine |
Ülaltoodud tabelist võime täheldada, et see register töötab kõigis režiimides järjestikuste / paralleelsete sisenditega, kasutades 4 × 1 multipleksereid ja plätusid.
Eelised
The universaalse vahetuste registri eelised sisaldama järgmist.
- Selles registris saab teha 3 toimingut, näiteks vasakule, paremale ja paralleelselt laadimine.
- Salvestab andmed ajutiselt registris.
- See võib teostada järjestikku paralleelselt, paralleelselt jadaga, paralleelselt paralleelselt ja järjestikku toiminguid järjestikku.
- See suudab sisend-väljundoperatsioone teostada nii jada- kui ka paralleelrežiimides.
- Ühesuunalise nihkeregistri ja kahesuunalise nihkeregistri kombinatsioon annab universumi nihkeregistri.
- See register toimib andmete edastamiseks liidesena seadme ja seadme vahel.
Rakendused
The universaalse vahetuste registri rakendused sisaldama järgmist.
- Kasutatakse mikrokontrollerid I / O laiendamiseks
- Kasutatakse seeria-seeria muundurina
- Kasutatakse paralleel-paralleelse andmemuundurina
- Kasutatakse järjestikust-paralleelset andmemuundurina.
- Kasutatakse järjestikusest andmeedastusest
- Kasutatakse paralleelselt andmeedastusega.
- Kasutatakse mäluelementina digitaalses elektroonikas nagu arvutid.
- Kasutatakse viivitusrakendustes
- Kasutatakse sagedusloendurite, binaarloendurite ja digitaalkelladena
- Kasutatakse andmetega manipuleerimise rakendustes.
Seega on see kõik universaalse kohta vahetuste register - määratlus , skeem, disain, töö, eelised ja puudused. 4-bitiseid registreid on saadaval erinevat tüüpi kujul: vormid IC 74291, IC 74395 ja palju muud. Siin on teile küsimus: 'Kuidas töötab kahesuunaline universaalne nihkeregister?'
