Qu'est-ce que le registre universel des changements de vitesse et son fonctionnement

Dans l'électronique numérique, les registres à décalage sont les circuits logiques séquentiels qui peuvent stocker les données temporairement et assurent le transfert de données vers son dispositif de sortie pour chaque impulsion d'horloge. Ceux-ci sont capables de transférer / déplacer les données vers la droite ou vers la gauche en modes série et parallèle. En fonction du mode d'opérations d'entrée / sortie, les registres à décalage peuvent être utilisés comme registre à décalage série-en-parallèle-sortie, série-entrée-série-sortie registre à décalage , registre à décalage parallèle en sortie parallèle, registre à décalage parallèle en sortie parallèle. Sur la base du décalage des données, il existe des registres à décalage universels et des registres à décalage bidirectionnels. Voici une description complète du registre à décalage universel.

Qu'est-ce qu'un registre universel de décalage?

Définition: Un registre qui peut stocker les données et / décaler les données vers la droite et la gauche avec la capacité de chargement parallèle est connu sous le nom de registre à décalage universel. Il peut être utilisé pour effectuer des opérations d'entrée / sortie dans les modes série et parallèle. Décalage unidirectionnel registres et les registres à décalage bidirectionnels sont combinés pour obtenir la conception du registre à décalage universel. Il est également connu sous le nom de registre à décalage parallèle en sortie parallèle ou registre à décalage avec la charge parallèle.

Les registres à décalage universels sont capables d'effectuer 3 opérations comme indiqué ci-dessous.

• Fonctionnement en charge parallèle - stocke les données en parallèle ainsi que les données en parallèle
• Opération de décalage vers la gauche - stocke les données et transfère les données en décalant vers la gauche dans le chemin série
• Opération de changement de vitesse vers la droite - stocke les données et transfère les données en se déplaçant vers la droite dans le chemin série.

Par conséquent, les registres à décalage universels peuvent effectuer des opérations d'entrée / sortie avec des charges série et parallèles.

Diagramme de registre de changement universel

Le diagramme du registre à décalage universel 4 bits est illustré ci-dessous.

Diagramme de registre de changement universel

• L'entrée série pour le contrôle de décalage à droite permet le transfert de données vers la droite et toutes les lignes d'entrée et de sortie série sont connectées au mode de décalage à droite. L'entrée est donnée à la porte ET-1 de la bascule -1 comme indiqué sur la figure via la broche d'entrée série.
• L'entrée série pour décalage-gauche permet le transfert de données vers la gauche et toutes les lignes d'entrée et de sortie série sont connectées en mode décalage-gauche.
• Dans le transfert de données parallèle, toutes les lignes d'entrées et de sorties parallèles sont associées à la charge parallèle.
• Clear pin efface le registre et mis à 0.
• La broche CLK fournit des impulsions d'horloge pour synchroniser toutes les opérations.
• Dans l'état de commande, les informations ou les données dans le registre ne changeraient pas même si l'impulsion d'horloge est appliquée.
• Si le registre fonctionne avec une charge parallèle et décale les données vers la droite et la gauche, il agit alors comme un registre à décalage universel.

Conception du registre universel des décalages

La conception d'un registre à décalage universel 4 bits utilisant multiplexeurs et tongs est illustré ci-dessous.

Conception de registre de décalage universel

• S0 et S1 sont les broches sélectionnées qui permettent de sélectionner le mode de fonctionnement de ce registre. Cela peut être une opération de décalage à gauche ou une opération de décalage à droite ou un mode parallèle.
• La broche 0 du premier 4 × 1 Mux est envoyée à la broche de sortie de la première bascule. Observez les connexions comme indiqué sur la figure.
• La broche 1 du premier 4X1 MUX est connectée à l'entrée série pour le décalage à droite. Dans ce mode, le registre décale les données vers la droite.
• De même, la broche 2 du 4X1 MUX est connectée à l'entrée série pour le décalage gauche. Dans ce mode, le registre à décalage universel décale les données vers la gauche.
• M1 est les données d'entrée parallèles données à la broche 3 du premier 4 x 1 MUX pour fournir un fonctionnement en mode parallèle et stocke les données dans le registre.
• De même, les bits de données d'entrée parallèles individuels restants sont donnés à la broche 3 du 4X1MUX associé pour fournir un chargement parallèle.
• F1, F2, F3 et F4 sont les sorties parallèles des bascules, qui sont associées au 4 × 1 MUX.

Fonctionnement du registre universel des vitesses

• A partir de la figure ci-dessus, les broches sélectionnées le mode de fonctionnement du registre à décalage universel. L'entrée série décale les données vers la droite et la gauche et stocke les données dans le registre.
• La broche claire et la broche CLK sont connectées à la bascule.
• M0, M1, M2, M3 sont les entrées parallèles tandis que F0, F1, F2, F3 sont les sorties parallèles des bascules
• Lorsque la broche d'entrée est active HIGH, le registre à décalage universel charge / récupère les données en parallèle. Dans ce cas, la broche d'entrée est directement connectée à 4 × 1 MUX
• Lorsque la broche d'entrée (mode) est active LOW, le registre à décalage universel décale les données. Dans ce cas, la broche d'entrée est connectée à 4 × 1 MUX via la porte NOT.
• Lorsque la broche d'entrée (mode) est connectée à GND (masse), le registre à décalage universel agit comme un registre à décalage bidirectionnel.
• Pour effectuer l'opération de décalage à droite, la broche d'entrée est envoyée à la 1ère porte ET de la 1ère bascule via une entrée série pour la merde à droite.
• Pour effectuer l'opération de décalage vers la gauche, la broche d'entrée est envoyée à la 8e porte ET de la dernière bascule via l'entrée M.
• Si les broches sélectionnées S0 = 0 et S1 = 0, alors ce registre ne fonctionne dans aucun mode. Cela signifie qu'il sera dans un état verrouillé ou aucun état de changement même si les impulsions d'horloge sont appliquées.
• Si les broches sélectionnées S0 = 0 et S1 = 1, alors ce registre transfère ou décale les données vers la gauche et stocke les données.
• Si les broches sélectionnées S0 = 1 et SI = 0, alors ce registre décale les données vers la droite et effectue donc l'opération de décalage vers la droite.
• Si les broches sélectionnées S0 = 1 et S1 = 1, alors ce registre charge les données en parallèle. Par conséquent, il effectue l'opération de chargement parallèle et stocke les données.

A partir du tableau ci-dessus, nous pouvons observer que ce registre fonctionne dans tous les modes avec des entrées série / parallèle utilisant des multiplexeurs 4x1 et des bascules.

Avantages

Le avantages d'un registre à décalage universel inclure les éléments suivants.

• Ce registre peut effectuer 3 opérations telles que le décalage-gauche, le décalage-droite et le chargement parallèle.
• Stocke temporairement les données dans le registre.
• Il peut effectuer des opérations série à parallèle, parallèle à série, parallèle à parallèle et série à série.
• Il peut effectuer des opérations d'entrée-sortie dans les deux modes série et parallèle.
• Une combinaison du registre à décalage unidirectionnel et du registre à décalage bidirectionnel donne le registre à décalage d'univers.
• Ce registre agit comme une interface entre un appareil et un autre appareil pour transférer les données.

Applications

Le applications d'un registre à décalage universel inclure les éléments suivants.

• Utilisé dans micro-contrôleurs pour l'extension E / S
• Utilisé comme convertisseur série-série
• Utilisé comme convertisseur de données parallèle-parallèle
• Utilisé comme convertisseur de données série-parallèle.
• Utilisé dans le transfert de données série à série
• Utilisé dans le transfert de données parallèle.
• Utilisé comme élément de mémoire dans l'électronique numérique comme les ordinateurs.
• Utilisé dans les applications de temporisation
• Utilisé comme compteurs de fréquence, compteurs binaires et horloges numériques
• Utilisé dans les applications de manipulation de données.

Ainsi, il s'agit de l'universel registre à décalage - définition , diagramme, conception, fonctionnement, avantages et inconvénients. Il existe différents types de registres 4 bits disponibles sous la forme de IC 74291, IC 74395 et bien d'autres. Voici une question pour vous, 'Quel est le fonctionnement du registre à décalage universel bidirectionnel?'