เรารู้ว่า FF หรือ Flip-Flop สามารถใช้ในการจัดเก็บข้อมูลในรูปแบบของ 1 หรือ 0 อย่างไรก็ตามหากเราต้องการเก็บข้อมูลหลายบิตเราจำเป็นต้องมีฟลิปฟล็อปจำนวนมาก รีจิสเตอร์เป็นอุปกรณ์ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัลที่ใช้สำหรับจัดเก็บข้อมูล รองเท้าแตะมีบทบาทสำคัญในการออกแบบ การลงทะเบียนกะที่เป็นที่นิยมมากที่สุด . ชุดของ Flip-flop ไม่มีอะไรเลยนอกจากรีจิสเตอร์ที่ใช้ในการจัดเก็บบิตข้อมูลจำนวนมาก ตัวอย่างเช่นหากใช้พีซีในการจัดเก็บข้อมูล 16 บิตต่อมาต้องใช้ชุด 16-FF และอินพุตรวมทั้งเอาต์พุตของรีจิสเตอร์เป็นแบบอนุกรมหรือขนานกันขึ้นอยู่กับข้อกำหนด บทความนี้กล่าวถึง ทะเบียนกะคืออะไร ประเภทและการใช้งาน
Shift Register คืออะไร?
การลงทะเบียนสามารถกำหนดได้เมื่อสามารถเชื่อมต่อชุด FF ภายในซีรีส์ได้ ความหมายของทะเบียนกะ คือเวลาที่สามารถย้ายข้อมูลที่จัดเก็บไว้ในรีจิสเตอร์ได้ มันคือ วงจรลำดับ ส่วนใหญ่ใช้ในการจัดเก็บข้อมูลและย้ายไปยังเอาต์พุตในแต่ละรอบ CLK (นาฬิกา)
ประเภทของ Shift Registers
โดยทั่วไปเหล่านี้ ลงทะเบียน แบ่งออกเป็นสี่ประเภทและ การทำงานของทะเบียนกะ จะกล่าวถึงด้านล่าง
- Serial in Serial out (SISO) Shift Register
- Serial in parallel out (SIPO) Shift Register
- ขนานใน Serial out (PISO) Shift Register
- ขนานใน Parallel out (PIPO) Shift Register
Serial in - Serial out Shift Register (SISO)
การลงทะเบียนกะนี้อนุญาตให้ป้อนข้อมูลแบบอนุกรมและสร้างเอาต์พุตแบบอนุกรมดังนั้นจึงมีชื่อว่า SISO (Serial in Serial out) shift register เนื่องจากมีเพียงเอาต์พุตเดียวและในแต่ละครั้งข้อมูลจะออกจากรีจิสเตอร์หนึ่งบิตในลักษณะอนุกรม
Serial in - Serial out Shift Register (SISO)
วงจรลอจิก Serial in Serial out (SISO) แสดงไว้ด้านบน วงจรนี้สามารถสร้างขึ้นด้วย D-Flip Flops สี่ตัวในแบบอนุกรม เมื่อรองเท้าแตะเหล่านี้เชื่อมต่อกันแล้วสัญญาณ CLK เท่ากันจะถูกมอบให้กับฟลิปฟล็อปทุกตัว
ในวงจรนี้อินพุตข้อมูลอนุกรมสามารถนำมาจากด้านซ้ายของ FF (ฟลิปฟล็อป) การประยุกต์ใช้ SISO หลักคือการทำงานเป็นองค์ประกอบหน่วงเวลา
Serial in-Parallel out (SIPO) Shift Register
การลงทะเบียนกะนี้อนุญาตให้ป้อนข้อมูลแบบอนุกรมและสร้างเอาต์พุตแบบขนานดังนั้นจึงเรียกสิ่งนี้ว่าทะเบียนกะแบบอนุกรมในแบบขนาน (SIPO)
วงจรรีจิสเตอร์กะแบบอนุกรมในแบบขนานออก (SIPO) แสดงไว้ด้านบน วงจรสามารถสร้างได้ด้วยสี่ตัว D-Flip Flops และนอกจากนี้สัญญาณ CLR ยังเชื่อมต่อกับสัญญาณ CLK เช่นเดียวกับการพลิกฟลอปเพื่อจัดเรียงใหม่ เอาต์พุต FF แรกเชื่อมต่อกับอินพุต FF ถัดไป เมื่อให้สัญญาณ CLK เดียวกันกับทุกฟลิปฟล็อปแล้วฟลิปฟล็อปทั้งหมดจะซิงโครนัสซึ่งกันและกัน
Serial in-Parallel out (SIPO) Shift Register
ในการลงทะเบียนประเภทนี้อินพุตข้อมูลอนุกรมสามารถนำมาจากด้านซ้ายของ FF และสร้างเอาต์พุตที่เทียบเท่ากัน แอปพลิเคชันของการลงทะเบียนเหล่านี้รวมถึงสายการสื่อสารเนื่องจากหน้าที่หลักของทะเบียน SIPO คือการเปลี่ยนข้อมูลอนุกรมเป็นข้อมูลแบบขนาน
Parallel in-Serial out (PISO) Shift Register
การลงทะเบียนกะนี้อนุญาตให้ป้อนข้อมูลแบบขนานและสร้างเอาต์พุตแบบอนุกรมดังนั้นจึงเรียกว่า Parallel in Serial out (PISO) Shift Register
วงจร Parallel in Serial out (PISO) Shift Register แสดงไว้ด้านบน วงจรนี้สามารถสร้างขึ้นด้วย D-flip-flop สี่ตัวโดยที่สัญญาณ CLK เชื่อมต่อโดยตรงกับ FF ทั้งหมด อย่างไรก็ตามข้อมูลอินพุตเชื่อมต่อแยกกันกับ FF ทุกตัวโดยใช้ไฟล์ มัลติเพล็กเซอร์ ในทุกอินพุตของ FF
Parallel in-Serial out (PISO) Shift Register
เอาต์พุต FF ก่อนหน้านี้รวมถึงอินพุตข้อมูลแบบขนานเชื่อมต่อกับอินพุตและเอาต์พุตของมัลติเพล็กเซอร์สามารถเชื่อมต่อกับฟลิปฟล็อปที่สองได้ เมื่อให้สัญญาณ CLK เดียวกันกับทุกฟลิปฟล็อปแล้วฟลิปฟล็อปทั้งหมดจะซิงโครนัสซึ่งกันและกัน แอปพลิเคชันของรีจิสเตอร์เหล่านี้รวมถึงการแปลงข้อมูลแบบขนานเป็นข้อมูลอนุกรม
Parallel in-Parallel out (PIPO) Shift Register
shift register ซึ่งอนุญาตให้ป้อนข้อมูลแบบขนาน (ข้อมูลจะได้รับแยกกันสำหรับแต่ละรายการ รองเท้าแตะ และในลักษณะพร้อมกัน) และยังสร้างเอาต์พุตแบบขนานเรียกว่า Parallel-In parallel-Out shift register
วงจรลอจิกที่ระบุด้านล่างแสดงการขนานในทะเบียนกะแบบขนาน วงจรประกอบด้วยฟลิปฟล็อป D สี่ตัวซึ่งเชื่อมต่อกัน สัญญาณชัดเจน (CLR) และสัญญาณนาฬิกาเชื่อมต่อกับฟลิปฟล็อปทั้ง 4 ในการลงทะเบียนประเภทนี้จะไม่มีการเชื่อมต่อระหว่างฟลิปฟล็อปแต่ละอันเนื่องจากไม่จำเป็นต้องมีการเปลี่ยนอนุกรมข้อมูล ที่นี่ข้อมูลจะได้รับเป็นอินพุตแยกกันสำหรับทุกฟลิปฟล็อปและยังได้รับเอาต์พุตแยกจากฟลิปฟล็อปทุกตัว
Parallel in-Parallel out (PIPO) Shift Register
PIPO (Parallel in Parallel out) shift register สามารถใช้งานได้เหมือนกับอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลชั่วคราวคล้ายกับ SISO Shift register และทำหน้าที่เหมือนองค์ประกอบหน่วงเวลา
การลงทะเบียนกะแบบสองทิศทาง
ในทะเบียนกะประเภทนี้ถ้าเราย้ายเลขฐานสองไปทางซ้ายด้วยที่เดียวมันจะเท่ากับการคูณเลขสองหลัก & ถ้าเราย้ายเลขฐานสองไปทางขวาด้วยที่เดียวมันจะเท่ากับการแยกเลขโดดด้วย สอง. การดำเนินการเหล่านี้สามารถทำได้ด้วยการลงทะเบียนเพื่อย้ายข้อมูลไปในทิศทางใดก็ได้
รีจิสเตอร์เหล่านี้สามารถย้ายข้อมูลไปทางด้านขวาหรือด้านซ้ายตามการเลือกโหมด (สูงหรือต่ำ) หากเลือกโหมดสูงข้อมูลจะถูกย้ายไปทางด้านขวาเช่นเดียวกับหากเลือกโหมดต่ำข้อมูลจะถูกย้ายไปทางด้านซ้าย
วงจรลอจิก ของรีจิสเตอร์นี้แสดงไว้ด้านบนและสามารถสร้างวงจรด้วยฟลิปฟล็อป 4 มิติ การเชื่อมต่อข้อมูลอินพุตสามารถทำได้ที่สองส่วนสุดท้ายของวงจรและขึ้นอยู่กับโหมดที่เลือกเท่านั้นประตูจะอยู่ในสถานะแอ็คทีฟ
ตัวนับใน Shift Registers
โดยพื้นฐานแล้ว เคาน์เตอร์ ในการลงทะเบียนกะแบ่งออกเป็นสองประเภทเช่นตัวนับแหวนและตัวนับจอห์นสัน
แหวนเคาน์เตอร์
โดยทั่วไปนี่คือตัวนับการลงทะเบียนกะซึ่งเอาต์พุต FF แรกสามารถเชื่อมต่อกับ FF ตัวที่สองและอื่น ๆ เอาต์พุต FF สุดท้ายจะถูกป้อนกลับไปยังอินพุตฟลิปฟล็อปตัวแรกอีกครั้งนั่นคือตัวนับวงแหวน
แหวนเคาน์เตอร์
โมเดลข้อมูลใน shift register จะย้ายไปจนกว่าจะใช้พัลส์ CLK แผนภาพวงจรของ แหวนเคาน์เตอร์ แสดงไว้ด้านบน วงจรนี้สามารถออกแบบได้ด้วย 4-FF ดังนั้นแบบจำลองข้อมูลจะทำอีกครั้งหลังจากแต่ละพัลส์ 4- CLK ดังแสดงในตารางความจริงต่อไปนี้ โดยทั่วไปตัวนับนี้จะใช้สำหรับการถอดรหัสตัวเองไม่จำเป็นต้องมีการถอดรหัสเพิ่มเติมเพื่อกำหนดสถานะของตัวนับ
| CLK กด | คำถามที่ 1 | คำถามที่ 2 | ไตรมาสที่ 3 | Q4 |
0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
สอง | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 3 | 0 | 0 | 1 | 1 |
เคาน์เตอร์จอห์นสัน
โดยทั่วไปนี่คือตัวนับการลงทะเบียนกะซึ่งเอาต์พุต FF แรกสามารถเชื่อมโยงกับ FF ตัวที่สองและอื่น ๆ และเอาต์พุตกลับด้านของฟลิปฟล็อปตัวสุดท้ายสามารถป้อนกลับไปยังอินพุตของฟลิปฟล็อปตัวแรกได้อีกครั้ง
เคาน์เตอร์จอห์นสัน
แผนภาพวงจรของ เคาน์เตอร์จอห์นสัน แสดงไว้ด้านบนและวงจรนี้สามารถออกแบบได้ด้วยฟลิปฟลอป 4 มิติ ตัวนับของจอห์นสันที่มี n-stage จะเลื่อนชุดการคำนวณของสถานะที่แตกต่างกัน 2n เนื่องจากวงจรนี้สามารถสร้างได้ด้วย 4-FFs และแบบจำลองข้อมูลจะทำแต่ละพัลส์ 8-CLK อีกครั้งดังแสดงในตารางความจริงต่อไปนี้
CLK กด | คำถามที่ 1 | คำถามที่ 2 | ไตรมาสที่ 3 | Q4 |
0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
สอง | 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 |
ประโยชน์หลักของตัวนับนี้คือต้องการ n-number ของ FF ที่ประเมินไปยังตัวนับวงแหวนเพื่อย้ายข้อมูลที่กำหนดสำหรับการสร้างชุดของสถานะ 2n
การใช้งาน Shift Registers
เปลี่ยนแอปพลิเคชันลงทะเบียน รวมสิ่งต่อไปนี้
- ประโยชน์หลักของตัวนับนี้คือต้องการ n-number ของ FF ที่ประเมินไปยังตัวนับวงแหวนเพื่อย้ายข้อมูลที่กำหนดสำหรับการสร้างชุดของสถานะ 2n
- PISO shift register ใช้สำหรับการแปลงขนานกับข้อมูลอนุกรม
- SISO และ PIPO shift register ใช้สำหรับสร้างการหน่วงเวลาไปยังวงจรดิจิทัล
- การลงทะเบียนเหล่านี้ใช้สำหรับการถ่ายโอนข้อมูลการจัดการและการจัดเก็บข้อมูล
- การลงทะเบียน SIPO ใช้สำหรับการแปลงข้อมูลแบบอนุกรมเป็นข้อมูลแบบขนานดังนั้นในสายสื่อสาร
ดังนั้นนี่คือทั้งหมดที่เกี่ยวกับ การลงทะเบียนกะที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ดังนั้นนี่คือข้อมูลเกี่ยวกับการลงทะเบียนกะที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและเป็นวงจรลอจิกตามลำดับที่ใช้ในการจัดเก็บและถ่ายโอนข้อมูล การลงทะเบียนเหล่านี้สามารถสร้างขึ้นด้วย Flip Flops และการเชื่อมต่อของสิ่งเหล่านี้สามารถทำได้ในลักษณะที่ FF (ฟลิปฟล็อป) o / p หนึ่งสามารถเชื่อมต่อกับอินพุตของฟลิปฟล็อปถัดไปโดยขึ้นอยู่กับประเภทของรีจิสเตอร์ กำลังก่อตัวขึ้น นี่คือคำถามสำหรับคุณคืออะไร ยู ทะเบียนกะสากล เหรอ?
