تبلیغات

تبلیغات متنی

محبوبترینها

ساقدوش کیست ؟ | وظیفه ساقدوش در مراسم عقد و عروسی چیست ؟

درب فریم لس | انواع و مزایا

قایق‌سواری تالاب انزلی؛ تجربه‌ای متفاوت با چاشنی تخفیف‌

چگونه ویزای توریستی فرانسه را بگیریم؟

مجازات کودک آزاری چیست ؟

معرفی و فروش بوته گرافیتی ریخته گری

بهترین وکیل پایه یک دادگستری

بهترین بروکر برای معاملات فارکس در سال 2024

تجربه رانندگی با لندکروز در جزیره قشم؛ لوکس‌ترین انتخاب

اکسپرتاپ: 10 شغل پردرآمد برای مهاجران کاری در کانادا

آمار وبسایت

تعداد کل بازدیدها : 1816392734

شیفت رجیستر

واضح آرشیو وب فارسی:فان پاتوق: شیفت رجیسترها نوعی از مدارات منطقی ترتیبی هستند كه اطلاعات دیجیتال را ذخیره می كنند. شیفت رجیسترها مجموعه ای از یك سری فلیپ فلاپ هستند كه به صورت یك زنجیره به یکدیگر متصل می گردند . خروجی هر FF به عنوان ورودی FF بعدی است. همه FF ها از كلاك مشترك استفاده می كنند و به طور همزمان SET یا RESET می شوند. كاربرد اصلی شیفت رجیسترها در تاخیرهای زمانی ، تركیب دیتای دیجتال منطقی و تبدیل دیتای سریال به پارالل و برعكس هست.

شیفت رجیسترها انواع مختلفی دارند .
SISO : ورودی و خروجی به صورت سریال SIPO : ورودی سریال و خروجی به صورت موازی PISO : ورودی به سورت موازی و خروجی به شکل سریال PIPO : ورودی و خروجی به شکل موازی Bidirectional. : شیفت رجیسترهای دو طرفه Shift Register Counters : شمارنده های شیفت رجیستری
SISO : ورودی و خروجی به صورت سریال

یک شیفت رجیستر ساده چهار بیتی از چهار فلیپ فلاپ به شکل زیر ساخته می شود . عملکرد مدار را در شکل زیر می توانید مشاهده کنید . رجیستری که در ابتدا صفر می شود ، رجیسترهای بعدی را در خروجی به نوبت و با ارسال کلاک پاک خواهد کرد . ورودی دیتا به FF0 وارد می شود . در طی هر بار پالس کلاک ، یک بیت از چپ به راست منتقل می شود . فرض کنید یک کلمه 4 بیتی 1001 به عنوان ورودی وارد می شود. با هر بار کلاک هر بیت از دیتا از FF0 تا FF3 منتقل خواهد شد .

در حقیقت برای بدست آوردن دیتا در خروجی ، باید آن را به صورت سریال شیفت دهیم . این می تواند به دو صورت مخرب و غیر مخرب انجام شود . در حالت باز خوانی مخرب ، دیتای اصلی از دست می روند و در انتهای سیکل خواندن ، همه فلیپ فلاپ ها صفر می گردند .

به منظور اجتناب از گم شدن دیتا ، می توان از یک ترکیب بازخوانی غیر مخرب استفاده کرد . این کار با اضافه کردن دو گیت AND و یک گیت OR و یک گیت NOT به سیستم امکان پذیر است . ساختار مدار فوق به صورت زیر است :

دیتا هنگامی که خط کنترل ، 1.است بارگذاری می شود ( در حالت نوشتن ) . در صورتی که خط کنترل صفر شود ، دیتا به خروجی شیفت پیدا می کند . تصویر متحرک زیر را برای درک بیشترببینید :

SIPO : ورودی سریال و خروجی به صورت موازی

برای این نوع شیفت رجیستر ، بیت های دیتا به طور سریال با روشی یکسان مطابق حالت قبل وارد می شوند . تفاوت تنها در روش قرار گرفتن دیتا در خروجی است . هر بار که دیتا ذخیره می شود ، هر بیت در خط خروجی مختص به خود ظاهر می گردد و همه بیت ها در یک زمان در دسترس هستند . یک ساختار از شیفت رجیستر 4 بیتی با ورودی سریال و خروجی موازی به صورت زیر است :

در تصویر متحرک زیر می توانید چگونگی انتقال عدد 1001 را به خروجی های Q مشاهده کنید .

از میان آی سی های مجود ، 74164 و 74595 .رایج ترین شیفت رجیسترهای SIPO هشت بیتی هستند .

PISO : ورودی به سورت موازی و خروجی به شکل سریال

شکل زیر شمای یک شیفت رجیستر چهار بیتی با ورودی موازی و خروجی سریال را نشان می دهد . مدار شامل فلیپ فلاپ های نوع D و گیت های منطقی NAND برای وارد کردن دیتا ( نوشتن ) می باشد.

D0, D1, D2, D3 . ورودی های موازی هستند. به طوری که D0.پر ارزشترین و D3.ک ارزشترین بیت می باشند . برای نوشتن دیتا در ورودی خط کنترل باید در حالت صفر قرار گرفته و دیتا در ورودی قرار گیرد . دیتا زمانی می تواند شیفت پیدا کند که خط کنترل 1 شود ( رفتن به حالت شیفت ) . در این حالت زجیستر مطابق تصویر زیر دیتا را با توجه به کلاک به خروجی منتقل می کند

PIPO : ورودی و خروجی به شکل موازی

برای شیفت رجیسترهای با ورودی و خروجی موازی ، همه بیت های دیتا فورا با یک کلاک در خروجی ظاهر می شوند. شکل زیر ساختار این نوع شیفت رجیستر را که شامل فلیپ فلاپ های نوع D است نشان می دهد:

Dها ورودی های موازی هستند و Qها خروجی های معادل آنها می باشند . با هر بار کلاک بیت های موجود در هر یک از Dها در خروجی معادل Q ظاهر می شوند .

Bidirectional. : شیفت رجیسترهای دو طرفه

شیفت رجیسترهایی که تاکنون بررسی شده اند تنها به سمت راست شیفت داده می شوند . هر عملیات شیفت به راست تاثیری معادل تقسیم بر 2 باینری است . اگر عملیات برعکس شود ( شیفت به چپ ) ، تاثیری معادل ضرب در 2 خواهد داشت . با یک ترکیب مناسب گیت های منطقی ، یک شیفت رجیستر می تواند در دو جهت عمل کند .
یک شیفت رجیستر دوطرفه با قابل معکوس شدن می تواند دیتا را به سمت راست یا چپ شیفت دهد . شکل زیر یک شیفت رجیستر دو طرفه با فلیپ فلاپ نوع D. را نشان می دهد :

در شکل گیت های NAND به شکل گیت OR بسته شده اند . این گیت ها جهت شیفت را توسط خط کنترل مشخص می کنند .
تصویر زیر یک عدد را ابتدا 4 بار به سمت راست و سپس 4 بار به سمت چپ شیفت می دهد . توجه کنید که چهار بیت خروجی با چهار بیت ورودی یکسان نخواهد بود . در واقع آنها معکوس یکدیگرند .

Shift Register Counters : شمارنده های شیفت رجیستری

همانطور که از نام این نوع شیفت رجیستر مشخص است ، عملکردی به منظور شمارش را خواهند داشت . دو نوع شمارنده شیفت رجیستری رایج ، شمارنده زنگ (Ring Counter) و شمارنده جانسون (Johnson Counter).هستند . این رجیسترها به عنوان شمارنده نام گذاری می گردند زیرا آنها وضعیت های ترتیبی خاصی را نمایش می دهند .
شمارنده های زنگ

به طور کلی شمارنده زنگ یک شیفت رجیستر چرخشی است که پرارزش ترین بیت خروجی آن به کم ارزش ترین بیت ورودی متصل می شود . در ادامه ساختار یک شمارنده زنگ 4 بیتی را توسط فلیپ فلاپ های D ملاحظه می کنید . خروجی هر مرحله با یک لبه مثبت کلاک به مرحله بعد شیفت پیدا می کند . اگر سیگنال CLEAR در حالت 1. باشد ، همه فلیپ فلاپ ها به جز FF0 صفر خواهند شد . FF0 نیز یک می شود .

از آنجایی که شمارش ترتیبی ، 4 وضعیت مجزا دارد، شمارنده می تواند به عنوان یک شمارنده باقیمانده-4 مورد بررسی قرار گیرد . وجود تنها 4 حالت از 16 حالت ممکن ، شمارنده های زنگ را در کاربردهای معمول ناکارآمد می کند . اما مزیت اصلی یک شمارنده زنگ صرف نظر از شمارش باینری ، خود رمزگشایی آن است . هیچ مدار رمزگشای جتنبی برای تشخیص وضعیتی که شمارنده در آن است نیاز نیست .

شمارنده جانسون

شمارنده جانسون یک شمارنده زنگ با استانداردی متفاوت است که با یک خروجی معکوس در آخرین وضعیت خروجی به اولین وضعیت ورودی متصل می گردد . این شمارنده ها به عنوان شمارنده های زنگ دوگانه شناخته می شوند. یک شمارنده جانسون با n وضعیت ، یک شمارش به طول 2n را انجام می دهد . بنابراین آن می تواند یک شمارنده باقیمانده-2n باشد . در شکل یک شمارنده جانسون چهار بیتی را مشاهده می کنید . وضعیت ترتیب برای شمارنده مطابق جدول و تصویر متحرک زیر قابل درک است .

به علاوه ، اشکال ظاهری این شمارنده آن است که ماکزیمم وضعیت قابل استفاده به طور کامل مورد استفاده نیست . تنها 8 حالت از 16 حالت ممکن استفاده می گردد .
توجه کنید که برای هر دو شمارنده زنگ و جانسون باید در ابتدا یک وضعیت مجاز را اعمال کنید . زیرا آنها در زیر مجموعه اعداد قابل دسترس خود کار می کنند.

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: فان پاتوق]

[مشاهده در: www.funpatogh.com]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 8131]