Hvad er et skiftregister?
Som anvendt på digitale kredsløb er et skiftregister en række flip-flops baseret på sekventiel ur-timing. Flip-flops gør det lettere at flytte data fra input til output ved hjælp af sekventiel logik. Et ur i form af en gentagende bølge i et kvadratisk mønster bruges til at synkronisere, hvordan data bevæger sig gennem skiftregistre, hvilket skaber en kort forsinkelse i transmission af et digitalt signal. Oftest bruges skiftregistre med forskellige længder til at konvertere parallelle data til serielle, men kan også bruges til dataflow i mikroprocessorer eller til at konvertere analoge data til digitale og vice versa.
Skiftregistre er højhastighedskredsløb. Primært flytter et skiftregister bits af data enten til venstre eller højre langs et kredsløb, afhængigt af kredsløbets specifikke struktur. I sin enkleste form indtaster et skiftregister data i det første trin og skifter et trin til venstre eller højre, når uret signaliserer behovet for en dataforøgelse. Registre identificeres ved antallet af midlertidige lagerpladser, der er tilgængelige efter hvert trin mellem input og output. Midlertidige opbevaringspladser tillader et skiftregister at forsinke datasignaler, indtil uret signalerer passende data frem. Et 8-bit register har for eksempel otte trin og dermed otte midlertidige opbevaringspladser til bit i en datastreng.
Strukturelt set er der fem grundlæggende typer skiftregistre. Serial-in / serial-out og universal parallel-in / parallel-out shift-registre letter input og output af data i henholdsvis seriel form eller parallelform uden brug af konverteringer. Parallel-in / serial-out henviser til skiftregistre, der behandler parallelle dataoverførselsindgange og konverterer sådanne transmissioner til output i seriel form. Serial-in / parallel-out shift-registre er næsten identiske med parallel-in / serial-out, med undtagelse af inputdata i seriel form konverteret til parallel form output.
En ringetæller er en type skiftregistrestruktur, der indeholder recirkulerende eller gentagne datamønstre. Når et skiftregister afslutter behandlingen af en datastreng og feeder det sidste trin tilbage til det indledende datainputtrin, resulterer et cirkulært mønster. Ringetællere bruges, når der kræves en bestemt funktion på et sæt gentaget mønster. For eksempel kan et LED-display, der er indstillet til at gentage valgte skærme, muligvis bruge en ringtællerstruktur til skiftregisteret, så udgangen gentages ved en forudbestemt urimpuls.
I de tidlige dage af computere blev der brugt et skiftregister med flere hundrede trin til computerhukommelse. Brug af skiftregistre erstattede kviksølvforsinkelseslinjer, fremskynder databehandlingen og muliggør mindre computerkomponenter og perifere enheder. I dag betragtes skiftregistre som primær computerhukommelse som forældede. Kredsløb har imidlertid stadig skiftregistre for at reducere den nødvendige ledningsføring, især i skærmdrivere, digitale til analoge konvertere og seriel datahukommelse.