Qu'est-ce qu'un registre à décalage?
Appliqué aux circuits numériques, un registre à décalage est une série de bascules reposant sur une synchronisation d'horloge séquentielle. Les bascules facilitent le déplacement des données d’entrée en sortie en utilisant une logique séquentielle. Une horloge, sous la forme d'une onde répétitive dans un motif carré, est utilisée pour synchroniser la façon dont les données se déplacent dans les registres à décalage, créant un court délai dans la transmission d'un signal numérique. Le plus souvent, des registres à décalage de différentes longueurs sont utilisés pour convertir des données parallèles en série, mais peuvent également être utilisés pour le flux de données dans des microprocesseurs ou pour convertir des données analogiques en numériques, et inversement.
Les registres à décalage sont des circuits à grande vitesse. Principalement, un registre à décalage déplace des bits de données à gauche ou à droite le long d'un circuit, en fonction de la structure spécifique du circuit. Dans sa forme la plus simple, un registre à décalage reçoit les données au premier étage et décale les bits d'un étage à gauche ou à droite, car l'horloge signale la nécessité d'une avance des données. Les registres sont identifiés par le nombre d'emplacements de stockage temporaires disponibles après chaque étape entre l'entrée et la sortie. Les emplacements de mémoire temporaires permettent à un registre à décalage de retarder les signaux de données jusqu'à ce que l'horloge indique les données appropriées. Un registre à 8 bits, par exemple, comporte huit étages et donc huit emplacements de stockage temporaires pour les bits d'une chaîne de données.
Structurellement, il existe cinq types de base de registres à décalage. Les registres à décalage entrée / sortie série et universels entrée / sortie parallèle facilitent l'entrée et la sortie des données sous forme série ou parallèle, sans conversion nécessaire. Entrée parallèle / sortie série fait référence aux registres à décalage qui traitent les entrées de transmission de données parallèles et convertissent ces transmissions en sortie sous forme série. Les registres à décalage entrée série / sortie parallèle sont presque identiques à l'entrée parallèle / sortie série, à l'exception des données d'entrée sous forme série converties en sortie forme parallèle.
Un compteur d'anneaux est un type de structure de registre à décalage qui présente des modèles de données en recirculation ou en répétition. Lorsqu'un registre à décalage termine le traitement d'une chaîne de données et renvoie la dernière étape à l'étape initiale d'entrée de données, il en résulte un motif circulaire. Les compteurs de sonnerie sont utilisés lorsqu'une fonction spécifique est requise sur un motif répété défini. Par exemple, un afficheur à LED configuré pour répéter les affichages choisis peut utiliser une structure de compteur en anneau pour le registre à décalage de sorte que la sortie se répète à une impulsion d'horloge prédéterminée.
Au début des ordinateurs, un registre à décalage comportant plusieurs centaines d'étages était utilisé pour la mémoire de l'ordinateur. L'utilisation de registres à décalage a remplacé les lignes à retard au mercure, ce qui a accéléré le traitement des données et permis l'utilisation de composants et de périphériques informatiques plus petits. Aujourd'hui, les registres à décalage en tant que mémoire informatique principale sont considérés comme obsolètes. Cependant, les cartes de circuit comportent toujours des registres à décalage pour réduire la quantité de câblage nécessaire, en particulier dans les pilotes d’affichage, les convertisseurs numérique-analogique et la mémoire de données série.