シフトレジスタとは何ですか？

デジタル回路に適用されるように、シフトレジスタは、シーケンシャルクロックタイミングに基づいた一連のフリップフロップです。フリップフロップは、シーケンシャルロジックを使用して入力から出力への移動を容易にします。正方形のパターンの繰り返し波の形のクロックを使用して、データがシフトレジスタを介してどのように移動するかを同期させ、デジタル信号の送信に短い遅延を作成します。ほとんどの場合、さまざまな長さのシフトレジスタを使用して並列データをシリアルに変換するために使用されますが、マイクロプロセッサのデータフローにも使用されたり、デジタルとその逆にアナログデータを隠したりすることもできます。

シフトレジスタは高速回路です。主に、シフトレジスタは、回路の特定の構造に応じて、回路に沿って左または右のデータのビットを移動します。最も単純な形式では、シフトレジスタは最初の段階でデータを取得し、クロックがデータの前進の必要性を示しているため、左または右のステージを左または右にシフトします。レジスタは、利用可能な一時的なストレージスロットの数によって識別されます入力と出力の間の各段階の後。一時的なストレージスロットにより、シフトレジスタは、クロックが適切なデータの前進を信号するまでデータ信号を遅らせることができます。たとえば、8ビットレジスタには8つのステージがあるため、データ文字列のビット用の8つの一時的なストレージスロットがあります。

構造的には、5つの基本的なタイプのシフトレジスタがあります。シリアルイン/シリアルアウトおよびユニバーサルパラレルイン/パラレルアウトシフトレジスタは、それぞれシリアル形式または並列形式のデータの入力と出力を容易にし、変換は必要ありません。 Parallel-in/Serial-Outとは、並列データ送信入力を処理し、そのような送信をシリアル形式で出力に変換するレジスタをシフトすることを指します。シリアルイン/パラレルアウトシフトレジスタは、シリアルフォームの入力データが並列フォーム出力に変換されることを除き、パラレルイン/シリアルアウトとほぼ同じです。

リングカウンターは、シフトレジスタの一種ですデータパターンの再循環または繰り返しを特徴とする構造。シフトレジスタがデータ文字列の処理を完了し、最後の段階を最初のデータ入力段階に戻すと、円形パターンが結果になります。リングカウンターは、セットの繰り返しパターンで特定の関数が必要な場合に使用されます。たとえば、選択したディスプレイを繰り返すように設定されたLEDディスプレイは、シフトレジスタのリングカウンター構造を使用して、出力が所定のクロックパルスで繰り返されるようにする場合があります。

コンピューターの初期には、コンピューターメモリに数百段階のシフトレジスタが使用されました。 Shiftレジスタの使用は、水銀遅延ラインを置き換え、データ処理を高速化し、より小さなコンピューターコンポーネントと周辺機器を可能にしました。今日、プライマリコンピューターメモリが時代遅れと見なされるシフトレジスタが登録されています。ただし、回路基板は、特にディスプレイドライバー、デジタルからアナログコンバーター、シリアルデータメモリで、必要な配線の量を減らすためのシフトレジスタを依然として備えています。