Che cos'è un registro a turni?
Come applicato ai circuiti digitali, un registro a scorrimento è una serie di flip-flop basati sul timing sequenziale del clock. Le infradito facilitano lo spostamento dei dati da input a output usando la logica sequenziale. Un orologio, sotto forma di un'onda ripetuta in un modello quadrato, viene utilizzato per sincronizzare il modo in cui i dati viaggiano attraverso i registri a scorrimento, creando un breve ritardo nella trasmissione di un segnale digitale. Molto spesso, i registri a scorrimento di varie lunghezze vengono utilizzati per convertire i dati paralleli in seriali, ma possono anche essere utilizzati per il flusso di dati nei microprocessori o per convertire i dati analogici in digitali e viceversa.
I registri a scorrimento sono circuiti ad alta velocità. In primo luogo, un registro a scorrimento sposta i bit di dati a sinistra oa destra lungo un circuito, a seconda della struttura specifica del circuito. Nella sua forma più semplice, un registro a scorrimento prende i dati nella prima fase e sposta i bit di una fase a sinistra oa destra mentre l'orologio segnala la necessità di un avanzamento dei dati. I registri sono identificati dal numero di slot di memoria temporanei disponibili dopo ogni fase tra input e output. Gli slot di memoria temporanei consentono a un registro a scorrimento di ritardare i segnali di dati fino a quando l'orologio segnala l'avanzamento dei dati appropriato. Un registro a 8 bit, ad esempio, ha otto fasi e quindi otto slot di memoria temporanea per bit in una stringa di dati.
Strutturalmente, ci sono cinque tipi base di registri a turni. I registri a spostamento seriale in entrata / uscita seriale e uscita parallela / parallela universale facilitano l'immissione e l'uscita dei dati rispettivamente in forma seriale o parallela, senza necessità di conversioni. Parallel-in / serial-out si riferisce ai registri a scorrimento che elaborano gli input di trasmissione dei dati paralleli e convertono tali trasmissioni in output in forma seriale. I registri a scorrimento in ingresso / uscita seriale sono quasi identici a quelli di entrata / uscita parallela, ad eccezione dei dati di input in forma seriale convertiti in output in forma parallela.
Un contatore di squilli è un tipo di struttura del registro a scorrimento che presenta schemi di dati a ricircolo o ripetuti. Quando un registro a scorrimento completa l'elaborazione di una stringa di dati e riporta l'ultimo stadio allo stadio iniziale di immissione dei dati, si ottiene uno schema circolare. I contatori di anelli vengono utilizzati quando è richiesta una funzione specifica su un modello ripetuto impostato. Ad esempio, un display a LED impostato per ripetere i display scelti potrebbe utilizzare una struttura di contatore di squilli per il registro a scorrimento in modo che l'uscita si ripeta a un impulso di clock predeterminato.
Durante i primi tempi dei computer, per la memoria del computer veniva utilizzato un registro a scorrimento con diverse centinaia di stadi. L'uso dei registri a scorrimento ha sostituito le linee di ritardo del mercurio, accelerando l'elaborazione dei dati e consentendo componenti e periferiche di computer più piccoli. Oggi, i registri a turni come memoria primaria del computer sono considerati antiquati. I circuiti stampati, tuttavia, presentano ancora registri a scorrimento per ridurre la quantità di cablaggio necessaria, in particolare nei driver di visualizzazione, nei convertitori da digitale ad analogico e nella memoria dati seriale.