Was ist ein Schaltregister?

Wie auf digitale Schaltkreise angewendet, ist ein Schaltregister eine Reihe von Flip-Flops, die auf dem sequentiellen Takt-Timing basieren. Die Flip-Flops ermöglichen die Verschiebung von Daten von der Eingabe zur Ausgabe mithilfe der sequentiellen Logik. Eine Uhr in Form einer sich wiederholenden Welle in einem quadratischen Muster wird verwendet, um zu synchronisieren, wie Daten durch Verschiebungsregister fließen und eine kurze Verzögerung bei der Übertragung eines digitalen Signals erzeugen. In den meisten Fällen werden Verschiebungsregister unterschiedlicher Längen verwendet, um parallele Daten in serielle Umwandlung zu konvertieren, können jedoch auch für den Datenfluss in Mikroprozessoren verwendet werden oder analoge Daten in digitale und umgekehrt verdeckt. In erster Linie bewegt ein Schaltregister die Datenbits entweder links oder rechts entlang einer Schaltung, abhängig von der spezifischen Struktur des Schaltkreises. In seiner einfachsten Form übernimmt ein Schaltregister Daten in der ersten Stufe und verschiebt die Bits eine Stufe links oder rechts, wenn die Uhr die Notwendigkeit eines Datenvorschubs setzt. Die Register werden anhand der Anzahl der verfügbaren vorübergehenden Speicherplätze identifiziertnach jeder Stufe zwischen Eingang und Ausgabe. Temporäre Speicherplätze ermöglichen ein Schaltregister, Datensignale zu verzögern, bis die Takt -Signale angemessenen Datenvorschriften signalisiert. Ein 8-Bit-Register hat beispielsweise acht Stufen und damit acht temporäre Speicherplatz für Bits in einer Datenzeichenfolge.

Strukturell gibt es fünf grundlegende Arten von Verschiebungsregistern. Seriell-in/serielle und universelle Parallel-/Parallel-Out-Verschiebungsregister erleichtern die Eingabe und Ausgabe von Daten in serieller Form oder paralleler Form, ohne dass Umwandlungen erforderlich sind. Parallel-in/serial-out bezieht sich auf Verschiebungsregister, die parallele Datenübertragungseingänge verarbeiten und solche Übertragungen in serieller Form in die Ausgabe konvertieren. Seriell-in/Parallel-Out-Verschiebungsregister sind mit Ausnahme der Eingangsdaten in serieller Form nahezu identisch mit Parallel-in/Serial-Out identisch, die in eine parallele Formausgabe konvertiert sind.

Ein Ringschalter ist eine Art SchaltregisterStruktur, die Datenmuster recirculieren oder wiederholt. Wenn ein Schaltregister die Verarbeitung einer Datenzeichenfolge abschließt und die letzte Stufe wieder in die anfängliche Dateneingangsstufe füttert, ergibt sich ein kreisförmiges Muster. Ringzähler werden verwendet, wenn eine bestimmte Funktion auf einem Satz Wiederholungsmuster erforderlich ist. Beispielsweise kann ein LED -Anzeige, das ausgewählte Anzeigen wiederholt wurde

In den frühen Tagen von Computern wurde ein Schaltregister mit mehreren hundert Stufen für den Computerspeicher verwendet. Die Verwendung von Schichtregistern ersetzte Quecksilberverzögerungslinien, beschleunigte die Datenverarbeitung und ermöglichte kleinere Computerkomponenten und Peripheriegeräte. Heutzutage werden Schichtregister als primärer Computerspeicher als antiquiert angesehen. Die Leiterplatten verfügen jedoch weiterhin mit Verschiebungsregistern, um die benötigte Menge der erforderlichen Verkabelung zu verringern, insbesondere bei Display -Treibern, digitalen bis analogen Konvertern und seriellen Datenspeicher.