Hvad er Universal Shift Register og dets arbejde

I digital elektronik er skiftregistre de sekventielle logiske kredsløb, der kan gemme dataene midlertidigt og tilvejebringer dataoverførslen mod dens outputenhed for hver urimpuls. Disse er i stand til at overføre / skifte data enten mod højre eller venstre i seriel og parallel tilstand. Baseret på tilstanden for input / output-operationer kan shift-registre bruges som et serielt-i-parallel-ud-skiftregister, serielt-i-serielt-ud skiftregister , parallel-in-parallel-out skiftregister, parallel-in-parallel-out skiftregister. Baseret på forskydning af data er der universelle skiftregistre og tovejs skiftregistre. Her er en komplet beskrivelse af det universelle skiftregister.

Hvad er et Universal Shift Register?

Definition: Et register, der kan lagre dataene og / skifter dataene mod højre og venstre sammen med den parallelle belastningsevne, er kendt som et universelt skiftregister. Det kan bruges til at udføre input / output-operationer i både seriel og parallel tilstand. Envejs skift registre og tovejs skiftregistre kombineres for at få designet til det universelle skiftregister. Det er også kendt som et parallel-in-parallel-out skiftregister eller skiftregister med den parallelle belastning.

Universalskifteregistre er i stand til at udføre 3 operationer som angivet nedenfor.

• Parallel belastning - gemmer dataene parallelt såvel som dataene parallelt
• Skift til venstre - gemmer dataene og overfører dataene, der skifter mod venstre i den serielle sti
• Skift højre betjening - gemmer dataene og overfører dataene ved at skifte mod højre i den serielle sti.

Derfor kan Universal shift-registre udføre input / output-operationer med både seriel og parallel belastning.

Diagram over Universal Shift Register

4-bit Universal shift registerdiagram er vist nedenfor.

Diagram over Universal Shift Register

• Seriel input til skift-højre kontrol muliggør dataoverførsel mod højre, og alle serielle input- og output-linjer er forbundet til skift-højre-tilstand. Indgangen gives til AND gate-1 på flip-flop -1 som vist i figuren via seriel input pin.
• Seriel input til shift-venstre muliggør dataoverførsel mod venstre, og alle serielle input- og outputlinjer er forbundet til shift-venstre-tilstand.
• I parallel dataoverførsel er alle de parallelle ind- og udgangslinjer tilknyttet den parallelle belastning.
• Ryd stift rydder registret og indstilles til 0.
• CLK pin giver urimpulser til at synkronisere alle operationer.
• I styretilstanden ville informationen eller dataene i registret ikke ændre sig, selvom klokkepulsen påføres.
• Hvis registeret fungerer med en parallel belastning og forskyder dataene mod højre og venstre, fungerer det som et universelt skiftregister.

Design af Universal Shift Register

Designet af et 4-bit universalt skiftregister ved hjælp af multiplexere og klipklapper er vist nedenfor.

Universal Shift Register Design

• S0 og S1 er de valgte ben, der bruges til at vælge driften af ​​dette register. Det kan være skift til venstre eller skift til højre eller parallel tilstand.
• Pin-0 af første 4 × 1 Mux tilføres output-pin på den første flip-flop. Overhold forbindelserne som vist på figuren.
• Pin-1 på den første 4X1 MUX er forbundet til seriel indgang til skift til højre. I denne tilstand skifter registeret dataene mod højre.
• Tilsvarende er pin-2 på 4X1 MUX tilsluttet den serielle indgang for shift-venstre. I denne tilstand forskyder det universelle skiftregister dataene mod venstre.
• M1 er de parallelle inputdata, der gives til pin-3 i den første 4 × 1 MUX for at tilvejebringe parallel mode-drift og lagrer dataene i registret.
• Tilsvarende tildeles resterende individuelle parallelle input databits til pin-3 på relaterede 4X1MUX for at give parallel belastning.
• F1, F2, F3 og F4 er de parallelle udgange fra Flip-flops, som er forbundet med 4 × 1 MUX.

Universal Shift Register fungerer

• Fra ovenstående figur fastgør de valgte driftsformer for det universelle skiftregister. Seriel input skifter dataene mod højre og venstre og gemmer dataene i registret.
• Clear pin og CLK pin er forbundet til flip-flop.
• M0, M1, M2, M3 er de parallelle indgange, mens F0, F1, F2, F3 er de parallelle udgange fra flip-flops
• Når inputstiften er aktiv HIGH, indlæser / henter det universelle skifteregister dataene parallelt. I dette tilfælde er indgangsstiften direkte forbundet til 4 × 1 MUX
• Når indgangsstiften (tilstand) er aktiv LAV, skifter universalskifteregistret dataene. I dette tilfælde er indgangsstiften forbundet til 4 × 1 MUX via NOT gate.
• Når indgangsstiften (tilstand) er forbundet til GND (jord), fungerer universalskifteregistret som et tovejs skiftregister.
• For at udføre skift-højre-operationen føres indgangsstiften til 1. OG-porten på 1. flip-flop via seriel indgang til lort-højre.
• For at udføre skift-venstre-operationen tilføres inputstiften til den 8. OG-port på den sidste flip-flop via input M.
• Hvis de valgte ben S0 = 0 og S1 = 0, fungerer dette register ikke i nogen tilstand. Det betyder, at den vil være i en låst tilstand eller ingen ændringstilstand, selvom urimpulserne anvendes.
• Hvis de valgte stifter S0 = 0 og S1 = 1, overfører eller skifter dette register dataene til venstre og lagrer dataene.
• Hvis de valgte ben S0 = 1 og S1 = 0, skifter dette register dataene til højre og udfører dermed skift-højre operation.
• Hvis de valgte ben S0 = 1 og S1 = 1, indlæser dette register dataene parallelt. Derfor udfører den den parallelle indlæsningsoperation og lagrer dataene.

Fra ovenstående tabel kan vi se, at dette register fungerer i alle tilstande med serielle / parallelle indgange ved hjælp af 4 × 1 multiplexere og flip-flops.

Fordele

Det fordelene ved et universelt skiftregister inkluderer følgende.

• Dette register kan udføre 3 operationer såsom skift til venstre, skift til højre og parallel belastning.
• Gemmer dataene midlertidigt med i registret.
• Det kan udføre seriel til parallel, parallel til seriel, parallel til parallel og seriel til seriel operation.
• Det kan udføre input-output-operationer i både tilstande seriel og parallel.
• En kombination af det envejs skiftregister og tovejs skiftregister giver universets skiftregister.
• Dette register fungerer som en grænseflade mellem en enhed til en anden enhed for at overføre dataene.

Ansøgninger

Det anvendelser af et universelt skiftregister inkluderer følgende.

• Brugt i mikro-controllere til I / O-udvidelse
• Bruges som en seriel-til-seriel konverter
• Bruges som en parallel-til-parallel datakonverter
• Bruges som en seriel-til-parallel datakonverter.
• Bruges i seriel til seriel dataoverførsel
• Bruges i parallel dataoverførsel.
• Brugt som et hukommelseselement i digital elektronik som computere.
• Anvendes i applikationer med tidsforsinkelse
• Bruges som frekvens tællere, binære tællere og digitale ure
• Anvendes i applikationer til databehandling.

Således handler det hele om det universelle skiftregister - definition , diagram, design, arbejde, fordele og ulemper. Der er forskellige slags 4-bit-registre, der er tilgængelige i form af IC 74291, IC 74395 og mange flere. Her er et spørgsmål til dig, 'Hvad fungerer det tovejs universelle skiftregister?'