O que é um Shift Register?
Aplicado aos circuitos digitais, um registro de turno é uma série de flip-flops baseados no tempo do relógio seqüencial. Os flip-flops facilitam a movimentação de dados da entrada para a saída usando lógica sequencial. Um relógio, na forma de uma onda repetida em um padrão quadrado, é usado para sincronizar como os dados trafegam através dos registros de turno, criando um pequeno atraso na transmissão de um sinal digital. Na maioria das vezes, os registros de turnos de comprimentos variados são usados para converter dados paralelos em serial, mas também podem ser usados para fluxo de dados em microprocessadores ou para ocultar dados analógicos em digitais e vice-versa.
Registros de deslocamento são circuitos de alta velocidade. Primeiramente, um registro de deslocamento move bits de dados para a esquerda ou direita ao longo de um circuito, dependendo da estrutura específica do circuito. Na sua forma mais simples, um registrador de turno recebe os dados no primeiro estágio e desloca os bits um estágio para a esquerda ou para a direita, enquanto o relógio sinaliza a necessidade de um avanço de dados. Os registros são identificados pelo número de slots de armazenamento temporário disponíveis após cada estágio entre entrada e saída. Os slots de armazenamento temporário permitem que um registro de turno atrase os sinais de dados até que o relógio sinalize o avanço apropriado dos dados. Um registrador de 8 bits, por exemplo, possui oito estágios e, portanto, oito slots de armazenamento temporário para bits em uma sequência de dados.
Estruturalmente, existem cinco tipos básicos de registros de turno. Os registros de entrada serial / saída serial e deslocamento paralelo entrada / saída universal facilitam a entrada e saída de dados em forma serial ou paralela, respectivamente, sem necessidade de conversões. Entrada paralela / saída serial refere-se a registros de turno que processam entradas de transmissão de dados paralelas e convertem essas transmissões em saída em forma serial. Os registros de deslocamento de entrada serial / saída paralela são quase idênticos a entrada paralela / saída serial, com exceção dos dados de entrada em formato serial convertidos em saída de formulário paralelo.
Um contador de anel é um tipo de estrutura de registro de turno que apresenta padrões de dados com recirculação ou repetição. Quando um registro de turno conclui o processamento de uma sequência de dados e alimenta o último estágio de volta ao estágio inicial de entrada de dados, um padrão circular é gerado. Os contadores de anel são usados quando uma função específica é necessária em um padrão de repetição definido. Por exemplo, uma tela de LED configurada para repetir as telas escolhidas pode usar uma estrutura de contador de anel para o registro de turnos, para que a saída se repita com um pulso de clock predeterminado.
Durante os primeiros dias dos computadores, um registro de turno com várias centenas de estágios era usado para a memória do computador. O uso de registros de turno substituiu as linhas de atraso de mercúrio, acelerando o processamento de dados e permitindo componentes e periféricos menores do computador. Hoje, os registros de turnos como memória primária do computador são considerados antiquados. As placas de circuito, no entanto, ainda possuem registros de deslocamento para reduzir a quantidade de fiação necessária, especialmente em drivers de vídeo, conversores digitais para analógicos e memória de dados seriais.