Hvad er Universal Shift Register og dets arbejde

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

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

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.

S0

S1

Driftstilstand

0

0Låst tilstand (ingen ændring)

0

1Skift-venstre
10

Skift-højre

11

Parallel indlæsning

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?'