Регістр зсуву

У цифровій електроніці регістр зсуву — це послідовнісний цифровий пристрій, утворений каскадом тригерів, у якому вихід одного тригера з'єднаний із входом наступного. Під дією спільного тактового сигналу дані, що зберігаються в регістрі, зсуваються на одну позицію.[1]
Регістри зсуву використовуються для тимчасового зберігання бітів, послідовного передавання даних, перетворення між послідовним і паралельним форматами, а також для побудови лічильників, затримок і керування цифровими виходами. Багато інтегральних мікросхем регістрів зсуву мають послідовні або паралельні входи й виходи, входи скидання, дозволу тактування або паралельного завантаження.[2][3]
Принцип роботи
Найпростіший регістр зсуву складається з кількох тригерів, з'єднаних послідовно. Кожен тригер зберігає один біт інформації. Під час надходження тактового імпульсу значення з кожного тригера передається до наступного, а новий біт надходить на вхід першого тригера. Таким чином, вміст регістра зміщується на одну позицію за кожен тактовий імпульс.[4]
Напрям зсуву може бути фіксованим або керованим. У двонапрямлених регістрах зсуву дані можуть зміщуватися вліво або вправо залежно від керувального сигналу. Якщо вихід останнього тригера з'єднати з входом першого, утворюється кільцевий або циклічний регістр зсуву.
Типи
За способом введення і виведення даних розрізняють кілька основних типів регістрів зсуву:
- SISO (англ. serial-in, serial-out) — послідовний вхід і послідовний вихід;
- SIPO (англ. serial-in, parallel-out) — послідовний вхід і паралельний вихід;
- PISO (англ. parallel-in, serial-out) — паралельний вхід і послідовний вихід;
- PIPO (англ. parallel-in, parallel-out) — паралельний вхід і паралельний вихід.
Конфігурація SIPO використовується для перетворення послідовного потоку бітів у паралельний набір сигналів. Наприклад, 8-бітний регістр зсуву з послідовним входом і паралельними виходами може приймати біти по одному, а потім подавати їх одночасно на кілька вихідних ліній.[5]
Конфігурація PISO виконує протилежну функцію: дані завантажуються паралельно, після чого виводяться послідовно по одному біту за тактовий цикл. Такі регістри застосовують, коли потрібно передати кілька паралельних сигналів через одну лінію даних.[6]
Застосування
Регістри зсуву застосовуються в цифровій техніці для:
- перетворення послідовних даних у паралельні та навпаки;
- розширення кількості цифрових входів або виходів мікроконтролерів;
- побудови затримок у цифрових схемах;
- зберігання і переміщення бітових послідовностей;
- керування світлодіодними індикаторами, дисплеями та іншими цифровими навантаженнями;
- побудови лічильників і генераторів псевдовипадкових послідовностей.
Виробники логічних мікросхем випускають різні типи регістрів зсуву, зокрема каскадовані SIPO- та PISO-регістри, які використовуються для керування виходами, розширення GPIO та інших задач цифрової логіки.[7]
Див. також
- Тригер
- Лічильник
- Регістр процесора
- Цифрова електроніка
- Послідовне передавання даних
- Паралельний інтерфейс
- Кільцевий лічильник
Примітки
- ↑ Parallel and Serial Shift Register. Electronics Tutorials (англ.). Процитовано 6 червня 2026.
- ↑ SN74ALS164A 8-Bit Parallel-Out Serial Shift Register datasheet (англ.). Texas Instruments. Процитовано 6 червня 2026.
- ↑ HCF4014B 8-bit PISO shift register datasheet (PDF) (англ.). STMicroelectronics. Процитовано 6 червня 2026.
- ↑ Parallel and Serial Shift Register. Electronics Tutorials (англ.). Процитовано 6 червня 2026.
- ↑ SN74ALS164A 8-Bit Parallel-Out Serial Shift Register datasheet (англ.). Texas Instruments. Процитовано 6 червня 2026.
- ↑ HCF4014B 8-bit PISO shift register datasheet (PDF) (англ.). STMicroelectronics. Процитовано 6 червня 2026.
- ↑ Shift Registers (англ.). Nexperia. Процитовано 6 червня 2026.
| Це незавершена стаття про апаратне забезпечення. Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її. |
Джерело: стаття у Вікіпедії та історія редагувань (автори).