Vad är Universal Shift Register och dess funktion

I digital elektronik är skiftregister de sekventiella logiska kretsarna som kan lagra data tillfälligt och tillhandahåller dataöverföringen mot dess utmatningsenhet för varje klockpuls. Dessa kan överföra / flytta data antingen åt höger eller vänster i serie- och parallellägen. Baserat på läget för ingångs- / utgångsoperationer kan skiftregister användas som ett skiftregister för serie-in-parallell-ut, serie-in-serie-ut skift register , parallellt-in-parallellt-ut-skiftregister, parallellt-in-parallellt-ut-skiftregister. Baserat på förskjutning av data finns det universella skiftregister och dubbelriktade skiftregister. Här är en fullständig beskrivning av det universella skiftregistret.

Vad är ett Universal Shift Register?

Definition: Ett register som kan lagra data och / förskjuta data åt höger och vänster tillsammans med den parallella belastningsförmågan är känt som ett universellt skiftregister. Den kan användas för att utföra in / ut-operationer i både serie- och parallellägen. Envägsförskjutning register och dubbelriktade skiftregister kombineras tillsammans för att få utformningen av det universella skiftregistret. Det är också känt som ett parallellt-in-parallellt-ut-skiftregister eller skiftregister med parallellbelastningen.

Universalskiftregister kan utföra tre operationer enligt listan nedan.

• Parallell belastning - lagrar data parallellt såväl som data parallellt
• Skift åt vänster - lagrar data och överför data som skiftar mot vänster i den seriella sökvägen
• Skift åt höger - lagrar data och överför data genom att flytta mot höger i den seriella sökvägen.

Därför kan universella skiftregister utföra in- / utmatningsoperationer med både seriella och parallella belastningar.

Diagram över Universal Shift Register

4-bitars Universal Shift Register-diagram visas nedan.

Diagram över Universal Shift Register

• Seriell ingång för skift-högerstyrning möjliggör dataöverföring åt höger och alla seriella ingångs- och utgångsledningar är anslutna till skift-höger-läge. Ingången ges till OCH-grinden-1 på vippan -1 som visas i figuren via seriell ingångsstift.
• Seriell ingång för skift-vänster möjliggör dataöverföring åt vänster och alla seriella ingångs- och utgångsledningar är anslutna till skift-vänster-läge.
• I parallell dataöverföring är alla parallella in- och utgångsledningar associerade med parallellbelastningen.
• Rensa stift rensar registret och ställs in på 0.
• CLK-stift ger klockpulser för att synkronisera alla operationer.
• I styrtillståndet skulle informationen eller data i registret inte ändras trots att klockpulsen appliceras.
• Om registret arbetar med en parallell belastning och förskjuter data åt höger och vänster, fungerar det som ett universellt skiftregister.

Design av Universal Shift Register

Utformningen av ett 4-bitars universalt skiftregister med multiplexrar och Flip flops visas nedan.

Universal Shift Register Design

• S0 och S1 är de valda stiften som används för att välja driftsätt för detta register. Det kan vara skift åt vänster eller skift åt höger eller parallellt läge.
• Stift-0 på första 4 × 1 Mux matas till utgångsstiftet på den första vippan. Observera anslutningarna enligt bilden.
• Pin-1 på den första 4X1 MUX är ansluten till seriell ingång för skift åt höger. I detta läge flyttar registret data åt höger.
• På samma sätt är pin-2 på 4X1 MUX ansluten till den seriella ingången för shift-vänster. I det här läget flyttar det universella skiftregistret data åt vänster.
• M1 är den parallella ingångsdata som ges till stift-3 i den första 4 × 1 MUX för att tillhandahålla drift i parallellmod och lagrar data i registret.
• På samma sätt ges återstående enskilda parallella ingångsbitar till stift-3 i relaterad 4X1MUX för att tillhandahålla parallell belastning.
• F1, F2, F3 och F4 är de parallella utgångarna från Flip-flops, som är associerade med 4 × 1 MUX.

Universal Shift Register fungerar

• Från figuren ovan stiftar valda driftsättet för universalskiftregistret. Seriell ingång flyttar data mot höger och vänster och lagrar data i registret.
• Clear pin och CLK pin är anslutna till flip-flop.
• M0, M1, M2, M3 är de parallella ingångarna medan F0, F1, F2, F3 är de parallella utgångarna från flip-flops
• När ingångsstiftet är aktivt HÖG laddar / hämtar det universella skiftregistret data parallellt. I detta fall är ingångsstiftet direkt anslutet till 4 × 1 MUX
• När ingångsstiftet (läge) är aktivt LÅG skiftar det universella skiftregistret data. I detta fall är ingångsstiftet anslutet till 4 × 1 MUX via NOT gate.
• När ingångsstiftet (läge) är anslutet till GND (Ground), fungerar det universella skiftregistret som ett dubbelriktat skiftregister.
• För att utföra skift-höger-operationen matas ingångsstiftet till den första OCH-grinden på den första vippan via seriell ingång för skit-höger.
• För att utföra skift-vänster-operationen matas ingångsstiftet till den 8: e OCH-grinden för den sista vippan via ingång M.
• Om de valda stiften S0 = 0 och S1 = 0, fungerar inte detta register i något läge. Det betyder att den kommer att vara i ett låst tillstånd eller inget ändringsläge trots att klockpulserna appliceras.
• Om de valda stiften S0 = 0 och S1 = 1, överför eller flyttar detta register data till vänster och lagrar data.
• Om de valda stiften S0 = 1 och S1 = 0, flyttar detta register data till höger och utför därför skift-högeroperationen.
• Om de valda stiften S0 = 1 och S1 = 1, laddar detta register data parallellt. Därför utför den den parallella laddningsoperationen och lagrar data.

Från ovanstående tabell kan vi observera att detta register fungerar i alla lägen med seriella / parallella ingångar med 4 × 1 multiplexrar och flip-flops.

Fördelar

De fördelarna med ett universellt skiftregister inkluderar följande.

• Detta register kan utföra tre operationer som skift-vänster, skift-höger och parallell belastning.
• Lagrar data tillfälligt med i registret.
• Den kan utföra seriell till parallell, parallell med seriell, parallell med parallell och seriell till seriell operation.
• Den kan utföra ingångs- och utgångsoperationer i både lägena seriella och parallella.
• En kombination av enriktningsskiftregistret och dubbelriktat skiftregister ger universumsskiftregistret.
• Detta register fungerar som ett gränssnitt mellan en enhet till en annan enhet för att överföra data.

Applikationer

De tillämpningar av ett universellt skiftregister inkluderar följande.

• Använd i mikrokontroller för I / O-expansion
• Används som en serie-till-seriell omvandlare
• Används som en parallell-till-parallell datakonverterare
• Används som en seriell-till-parallell dataomvandlare.
• Används vid överföring av seriell till seriell data
• Används vid parallell dataöverföring.
• Används som ett minneselement i digital elektronik som datorer.
• Används i applikationer med tidsfördröjning
• Används som frekvensräknare, binära räknare och digitala klockor
• Används i applikationer för dataanvändning.

Således handlar det här om det universella skiftregister - definition , diagram, design, arbete, fördelar och nackdelar. Det finns olika typer av 4-bitarregister finns i form av IC 74291, IC 74395 och många fler. Här är en fråga till dig, 'Hur fungerar det dubbelriktade universella skiftregistret?'