Kas yra universalus pamainų registras ir jo veikimas

Skaitmeninėje elektronikoje poslinkių registrai yra nuoseklios loginės grandinės, kurios gali laikinai saugoti duomenis ir teikia duomenis kiekvienam laikrodžio impulsui link savo išvesties įrenginio. Jie gali perduoti / perkelti duomenis į dešinę arba į kairę nuosekliais ir lygiagrečiais režimais. Remiantis įvesties / išvesties operacijų režimu, poslinkių registrai gali būti naudojami kaip nuoseklus-lygiagretus-išjungtas, nuoseklus-nuoseklus-išėjimas pamainų registras , lygiagrečiai lygiagrečiai išėjimo poslinkio registras, lygiagrečiai lygiagrečiai išeinančio poslinkio registras. Remiantis duomenų perkėlimu, yra universalūs poslinkių registrai ir dvikrypčiai poslinkių registrai. Čia yra išsamus universalaus pamainų registro aprašymas.

Kas yra universalus pamainų registras?

Apibrėžimas: Registras, galintis saugoti duomenis ir (arba) perkelti duomenis į dešinę ir kairę kartu su lygiagrečios apkrovos galimybe, yra žinomas kaip universalus poslinkio registras. Jis gali būti naudojamas įvesties / išvesties operacijoms atlikti tiek nuosekliuoju, tiek lygiagrečiuoju režimu. Vienakryptis poslinkis registrai ir dvikrypčių poslinkių registrai yra sujungti, kad būtų gautas universalaus poslinkio registro dizainas. Jis taip pat žinomas kaip lygiagrečiai į lygiagrečiai išeinantis perėjimo registras arba poslinkio registras su lygiagrečia apkrova.

Universalūs pamainų registrai gali atlikti 3 toliau išvardytas operacijas.

• Lygiagretus apkrovos veikimas - saugo duomenis lygiagrečiai, taip pat duomenis lygiagrečiai
• Pajungimas kairėn - saugo duomenis ir perduoda duomenis, paslinkdamas kairės link nuosekliame kelyje
• Perkėlimas į dešinę - saugo duomenis ir perduoda duomenis, nuosekliajame kelyje pasukdamas į dešinę.

Vadinasi, universalūs poslinkio registrai gali atlikti įvesties / išvesties operacijas tiek nuosekliomis, tiek lygiagrečiomis apkrovomis.

Visuotinės pamainų registracijos schema

4 bitų universalaus registro schema parodyta žemiau.

Visuotinės pamainų registracijos schema

• Nuoseklioji įvestis valdant „shift-right“ suteikia galimybę perduoti duomenis dešinės pusės link, o visos nuosekliosios įvesties ir išvesties linijos yra prijungtos prie „shift-right“ režimo. Įvestis per „flip-flop -1“ vartus AND-1, kaip parodyta paveiksle, per nuoseklų įvesties kaištį.
• Nuoseklioji įvestis „shift-left“ įgalina duomenų perdavimą į kairę pusę, o visos nuosekliosios įvesties ir išvesties linijos yra prijungtos prie „shift-left“ režimo.
• Lygiagrečiai perduodant duomenis, visos lygiagrečios įvesties ir išvesties linijos yra susijusios su lygiagrečia apkrova.
• „Clear pin“ išvalo registrą ir nustato 0.
• CLK kaištis suteikia laikrodžio impulsus sinchronizuoti visas operacijas.
• Valdymo būsenoje informacija ar duomenys registre nesikeistų, net jei naudojamas laikrodžio impulsas.
• Jei registras veikia lygiagrečiai ir perkelia duomenis į dešinę ir į kairę, jis veikia kaip universalus poslinkių registras.

Universalaus pamainų registro dizainas

4 bitų universalaus poslinkio registro projektavimas naudojant multipleksoriai ir šlepetės yra parodyta žemiau.

Universalus „Shift Register“ dizainas

• S0 ir S1 yra pasirinkti kaiščiai, naudojami šio registro veikimo režimui pasirinkti. Tai gali būti „kairės“, „dešinės“ arba „lygiagretus“ režimai.
• Pirmojo 4 × 1 „Mux“ kaištis-0 tiekiamas į pirmojo šlepetės išvesties kaištį. Stebėkite jungtis, kaip parodyta paveikslėlyje.
• Pirmojo 4X1 MUX kaištis 1 yra prijungtas prie nuoseklaus įvesties, kad būtų galima pereiti į dešinę. Šiuo režimu registras perkelia duomenis į dešinę.
• Panašiai 4X1 MUX 2 kaištis yra prijungtas prie nuosekliojo įėjimo kairės pusės poslinkiui. Šiuo režimu universalus poslinkių registras perkelia duomenis į kairę.
• M1 yra lygiagrečiai įvesties duomenys, pateikti pirmojo 4 × 1 MUX kaiščiui 3, kad būtų užtikrintas lygiagretus režimas, ir duomenys saugomi registre.
• Panašiai likę atskiri lygiagrečių įvesties duomenų bitai yra duodami susijusių 4X1MUX kaiščiams-3, kad būtų užtikrinta lygiagreti apkrova.
• F1, F2, F3 ir F4 yra lygiagretūs „Flip-flops“ išėjimai, kurie yra susieti su 4 × 1 MUX.

Veikia universalus pamainų registras

• Iš aukščiau pateikto paveikslo pasirinktas universaliojo poslinkio registro veikimo režimas. Nuoseklus įvestis perkelia duomenis į dešinę ir kairę ir saugo duomenis registre.
• Aiškus kaištis ir CLK kaištis yra sujungti su šlepe.
• M0, M1, M2, M3 yra lygiagrečios įvestys, o F0, F1, F2, F3 yra lygiagrečios šlepetės išvestys
• Kai įvesties kaištis yra aktyvus HIGH, tada universalus poslinkio registras duomenis įkelia / gauna lygiagrečiai. Tokiu atveju įvesties kaištis yra tiesiogiai prijungtas prie 4 × 1 MUX
• Kai įvesties kaištis (režimas) yra aktyvus LOW, universalus poslinkio registras perkelia duomenis. Tokiu atveju įvesties kaištis yra prijungtas prie 4 × 1 MUX per NOT vartus.
• Kai įvesties kaištis (režimas) yra prijungtas prie GND (žemės), universalus poslinkio registras veikia kaip dvikryptis poslinkio registras.
• Norėdami atlikti „shift-right“ operaciją, įvesties kaištis per serijinį įvestį „shit-right“ tiekiamas į 1-ojo „flip-flop“ 1-ąjį vartą.
• Norėdami atlikti „shift-left“ operaciją, įvesties kaištis per įvestį M tiekiamas į paskutiniojo šnipšto 8-ąjį IR vartus.
• Jei pasirinkti kaiščiai S0 = 0 ir S1 = 0, tai šis registras neveikia jokiu režimu. Tai reiškia, kad jis bus užrakintos būsenos arba nepasikeis, net jei laikrodžio impulsai yra taikomi.
• Jei pasirinkti kaiščiai S0 = 0 ir S1 = 1, tai šis registras perkelia arba perkelia duomenis į kairę ir saugo duomenis.
• Jei pasirinkti kaiščiai S0 = 1 ir S1 = 0, tada šis registras perkelia duomenis į dešinę ir taip atlieka „shift-right“ operaciją.
• Jei pasirinkti kaiščiai S0 = 1 ir S1 = 1, tai šis registras duomenis krauna lygiagrečiai. Taigi jis atlieka lygiagrečią pakrovimo operaciją ir saugo duomenis.

Iš pirmiau pateiktos lentelės galime pastebėti, kad šis registras veikia visais režimais su nuosekliomis / lygiagrečiomis įvestimis, naudojant 4 × 1 multipleksorius ir šlepetes.

Privalumai

The universalaus pamainų registro privalumai įtraukti šiuos dalykus.

• Šis registras gali atlikti 3 operacijas, tokias kaip „shift-left“, „shift-right“ ir lygiagretus įkėlimas.
• Laikinai saugo duomenis registre.
• Jis gali atlikti nuoseklias, lygiagrečias, nuoseklias, lygiagrečias lygiagrečias ir nuoseklias nuoseklias operacijas.
• Jis gali atlikti įvesties ir išvesties operacijas tiek nuosekliuoju, tiek lygiagrečiuoju režimu.
• Vienakrypčio poslinkio registro ir dvikrypčio poslinkio registro derinys suteikia visatos poslinkio registrą.
• Šis registras veikia kaip sąsaja tarp vieno įrenginio į kitą įrenginį duomenims perduoti.

Programos

The universalaus pamainų registro paraiškos įtraukti šiuos dalykus.

• Naudotas mikrovaldikliai I / O išplėtimui
• Naudojamas kaip nuoseklus keitiklis
• Naudojamas kaip lygiagrečių ir lygiagrečių duomenų keitiklis
• Naudojamas kaip nuoseklus-lygiagretus duomenų keitiklis.
• Naudojamas perduodant duomenis nuosekliai
• Naudojamas lygiagrečiai perduodant duomenis.
• Naudojamas kaip atminties elementas skaitmeninėje elektronikoje, pavyzdžiui, kompiuteriuose.
• Naudojamas laiko atidėjimo programose
• Naudojami kaip dažnio skaitikliai, dvejetainiai skaitikliai ir skaitmeniniai laikrodžiai
• Naudojamas duomenų manipuliavimo programose.

Taigi, visa tai yra universalus dalykas pamainos registras - apibrėžimas , schema, dizainas, darbas, privalumai ir trūkumai. Yra įvairių tipų 4 bitų registrai: IC 74291, IC 74395 ir daug daugiau. Štai jums klausimas: „Kaip veikia dvikryptis universalus pamainų registras?“