В цифровой электронике регистры сдвига - это последовательные логические схемы, которые могут временно хранить данные и обеспечивать передачу данных к своему выходному устройству для каждого тактового импульса. Они способны передавать / сдвигать данные вправо или влево в последовательном и параллельном режимах. В зависимости от режима операций ввода / вывода, регистры сдвига могут использоваться как регистры сдвига с последовательным вводом-параллельным выводом, последовательным вводом-последовательным выводом. регистр сдвига , регистр сдвига с параллельным выходом, регистр сдвига с параллельным выходом. На основе сдвига данных существуют универсальные регистры сдвига и регистры двунаправленного сдвига. Вот полное описание универсального регистра сдвига.

Что такое универсальный регистр сдвига?

Определение: Регистр, который может хранить данные и / или сдвигать данные вправо и влево вместе с возможностью параллельной загрузки, известен как универсальный регистр сдвига. Его можно использовать для выполнения операций ввода / вывода как в последовательном, так и в параллельном режимах. Однонаправленный сдвиг регистры и регистры двунаправленного сдвига объединены вместе, чтобы получить конструкцию универсального регистра сдвига. Он также известен как регистр сдвига с параллельным выводом или регистр сдвига с параллельной загрузкой.

Универсальные регистры сдвига могут выполнять 3 операции, перечисленные ниже.

Работа с параллельной нагрузкой - хранит данные параллельно, а также данные параллельно
Сдвиг влево - сохраняет данные и передает данные, сдвигаясь влево по последовательному пути
Сдвиг вправо - сохраняет данные и передает данные, сдвигаясь вправо в последовательном пути.

Следовательно, универсальные регистры сдвига могут выполнять операции ввода / вывода как с последовательной, так и с параллельной нагрузкой.

“цепь питания переменного тока в постоянный ”

Схема универсального регистра сдвига

Схема 4-битного универсального регистра сдвига показана ниже.

Схема универсального регистра сдвига

Последовательный вход для управления сдвигом вправо позволяет передавать данные вправо, а все последовательные входные и выходные линии подключены к режиму сдвига вправо. Вход подается на логический элемент И-1 триггера -1, как показано на рисунке, через последовательный входной контакт.
Последовательный ввод для сдвига влево позволяет передавать данные влево, а все линии последовательного ввода и вывода подключаются к режиму сдвига влево.
При параллельной передаче данных все параллельные входные и выходные линии связаны с параллельной нагрузкой.
Очистить контакт очищает регистр и устанавливается в 0.
Вывод CLK обеспечивает тактовые импульсы для синхронизации всех операций.
В состоянии управления информация или данные в регистре не будут изменяться даже при подаче тактового импульса.
Если регистр работает с параллельной загрузкой и сдвигает данные вправо и влево, то он действует как универсальный регистр сдвига.

Конструкция универсального регистра сдвига

Конструкция 4-битного универсального регистра сдвига с использованием мультиплексоры и шлепки показано ниже.

Универсальная конструкция регистра сдвига

S0 и S1 - это выбранные выводы, которые используются для выбора режима работы этого регистра. Это может быть операция сдвига влево или вправо, или параллельный режим.
Вывод 0 первого мультиплексора 4 × 1 подается на выходной вывод первого триггера. Обратите внимание на соединения, как показано на рисунке.
Контакт 1 первого мультиплексора 4X1 подключен к последовательному входу для сдвига вправо. В этом режиме регистр сдвигает данные вправо.
Точно так же контакт 2 мультиплексора 4X1 подключен к последовательному входу для сдвига влево. В этом режиме универсальный регистр сдвига сдвигает данные влево.
M1 - это данные параллельного ввода, подаваемые на контакт 3 первого мультиплексора 4 × 1 для обеспечения работы в параллельном режиме и сохранения данных в регистре.
Точно так же оставшиеся отдельные биты данных параллельного ввода передаются на вывод 3 соответствующего 4X1MUX для обеспечения параллельной загрузки.
F1, F2, F3 и F4 - параллельные выходы триггеров, которые связаны с мультиплексором 4 × 1.

Универсальный регистр сдвига работает

Из рисунка выше выбраны выводы режима работы универсального регистра сдвига. Последовательный ввод сдвигает данные вправо и влево и сохраняет данные в регистре.
К триггеру подключены штырьки Clear и CLK.
M0, M1, M2, M3 - параллельные входы, а F0, F1, F2, F3 - параллельные выходы триггеров.
Когда входной вывод находится в состоянии ВЫСОКИЙ уровень, универсальный регистр сдвига загружает / извлекает данные параллельно. В этом случае входной контакт напрямую подключен к 4 × 1 MUX.
Когда входной вывод (режим) активен LOW, тогда универсальный регистр сдвига сдвигает данные. В этом случае входной вывод подключается к мультиплексору 4 × 1 через вентиль НЕ.
Когда входной вывод (режим) подключен к GND (земле), то универсальный регистр сдвига действует как двунаправленный регистр сдвига.
Чтобы выполнить операцию сдвига вправо, входной вывод подается на 1-й вентиль И 1-го триггера через последовательный вход для «дерьмо-вправо».
Для выполнения операции сдвига влево входной вывод подается на 8-й логический элемент И последнего триггера через вход M.
Если выбранные выводы S0 = 0 и S1 = 0, то этот регистр не работает ни в каком режиме. Это означает, что он будет в заблокированном состоянии или в состоянии без изменений, даже если тактовые импульсы применяются.
Если выбранные выводы S0 = 0 и S1 = 1, то этот регистр передает или сдвигает данные влево и сохраняет данные.
Если выбранные выводы S0 = 1 и S1 = 0, то этот регистр сдвигает данные вправо и, следовательно, выполняет операцию сдвига вправо.
Если выбранные выводы S0 = 1 и S1 = 1, то этот регистр загружает данные параллельно. Следовательно, он выполняет операцию параллельной загрузки и сохраняет данные.

S0	S1	Режим работы
0	0	Заблокированное состояние (без изменений)
0	1	Shift-влево
1	0	Shift-вправо
1	1	Параллельная загрузка

Из приведенной выше таблицы мы можем заметить, что этот регистр работает во всех режимах с последовательными / параллельными входами, используя мультиплексоры 4 × 1 и триггеры.

Преимущества

В преимущества универсального регистра сдвига включая следующее.

Этот регистр может выполнять 3 операции, такие как сдвиг влево, сдвиг вправо и параллельная загрузка.
Временно хранит данные в регистре.
Он может выполнять последовательно-параллельные, параллельные с последовательными, параллельные с параллельными и последовательно-последовательные операции.
Он может выполнять операции ввода-вывода как в последовательном, так и в параллельном режимах.
Комбинация однонаправленного сдвигового регистра и двунаправленного сдвигового регистра дает универсальный сдвиговый регистр.
Этот регистр действует как интерфейс между одним устройством и другим устройством для передачи данных.

Приложения

В применения универсального регистра сдвига включая следующее.

“как контролировать скорость электродвигателя ”

Используется в микроконтроллеры для расширения ввода / вывода
Используется как преобразователь из последовательного в последовательный
Используется как параллельный преобразователь данных
Используется как преобразователь данных из последовательного в параллельный.
Используется в последовательной передаче данных
Используется при параллельной передаче данных.
Используется как элемент памяти в цифровой электронике, например, в компьютерах.
Используется в приложениях с задержкой времени
Используется в качестве счетчиков частоты, двоичных счетчиков и цифровых часов
Используется в приложениях для обработки данных.

Таким образом, речь идет об универсальном регистр сдвига - определение , схема, конструкция, работа, преимущества и недостатки. Существуют различные типы 4-битных регистров, доступные в виде IC 74291, IC 74395 и многих других. Вот вам вопрос: «Как работает двунаправленный универсальный сдвиговый регистр?»