Kas ir universālais maiņu reģistrs un tā darbība

Digitālajā elektronikā nobīdes reģistri ir secīgas loģiskās shēmas, kas var īslaicīgi uzglabāt datus un nodrošina datu pārsūtīšanu uz savu izejas ierīci katram pulksteņa impulsam. Tie spēj pārsūtīt / pārvietot datus vai nu pa labi, vai pa kreisi sērijveida un paralēlos režīmos. Pamatojoties uz ievades / izvades darbību režīmu, maiņu reģistrus var izmantot kā sērijas - paralēli - izejas maiņas reģistru, sērijas - sērijas - izejas maiņu reģistrs , paralēli-paralēli-out maiņu reģistrs, paralēli-paralēli-out maiņu reģistrs. Pamatojoties uz datu pārvietošanu, ir universāli maiņu reģistri un divvirzienu nobīdes reģistri. Šeit ir pilns universālā maiņu reģistra apraksts.

Kas ir universālais maiņu reģistrs?

Definīcija: Reģistrs, kas var uzglabāt datus un / un pārvietot datus pa labi un pa kreisi kopā ar paralēlās slodzes spēju, ir pazīstams kā universāls maiņu reģistrs. To var izmantot, lai veiktu ievades / izvades darbības gan sērijveida, gan paralēlos režīmos. Vienvirziena nobīde reģistrus un divvirzienu maiņu reģistri tiek apvienoti, lai iegūtu universālā maiņu reģistra dizainu. Tas ir arī pazīstams kā paralēli-paralēli-out nobīdes reģistrs vai maiņu reģistrs ar paralēlo slodzi.

Universālie maiņu reģistri spēj veikt 3 darbības, kas uzskaitītas zemāk.

• Paralēlas slodzes darbība - glabā datus paralēli, kā arī datus paralēli
• Pārslēgšanās pa kreisi - uzglabā datus un pārsūta datus, kas sērijveida ceļā pārvietojas pa kreisi
• Pārslēgšanās pa labi - glabā datus un pārsūta datus, sērijas ceļā pārejot pa labi.

Tādējādi universālie maiņu reģistri var veikt ievades / izvades darbības gan ar sērijveida, gan paralēlu slodzi.

Universālās maiņu reģistru shēma

4 bitu universālā maiņas reģistra diagramma ir parādīta zemāk.

Universālās maiņu reģistru shēma

• Sērijveida ievade vadības labās puses vadībai nodrošina datu pārsūtīšanu pa labi, un visas sērijas ievades un izvades līnijas ir savienotas ar pārslēgšanas labo režīmu. Ieeja tiek dota flip-flop -1 vārtiem AND-1, kā parādīts attēlā, izmantojot sērijas ieejas tapu.
• Sērijas ievade kreisajai maiņai nodrošina datu pārsūtīšanu pa kreisi, un visas sērijas ievades un izvades līnijas ir savienotas maiņas-kreisās režīmā.
• Paralēli datu pārsūtīšanai visas paralēlās ieejas un izejas līnijas ir saistītas ar paralēlo slodzi.
• Notīrīt piespraudi notīra reģistru un iestatīts uz 0.
• CLK tapa nodrošina pulksteņa impulsus visu darbību sinhronizēšanai.
• Kontroles stāvoklī informācija vai dati reģistrā nemainītos, pat ja tiek piemērots pulksteņa impulss.
• Ja reģistrs darbojas ar paralēlu slodzi un pārvieto datus pa labi un pa kreisi, tad tas darbojas kā universāls maiņu reģistrs.

Universālā maiņu reģistra dizains

4 bitu universālā maiņu reģistra dizains, izmantojot multipleksori un flip-flops ir parādīts zemāk.

Universālā maiņu reģistra dizains

• S0 un S1 ir atlasītās tapas, kas tiek izmantotas, lai izvēlētos šī reģistra darbības režīmu. Tā var būt maiņas pa kreisi darbība vai labā vai paralēla darbība.
• Pirmo 4 × 1 Mux tapu 0 ievada pirmā flip-flop izvades tapā. Ievērojiet savienojumus, kā parādīts attēlā.
• Pirmā 4X1 MUX 1. kontakts ir savienots ar seriālo ieeju, lai pārvietotos pa labi. Šajā režīmā reģistrs pārvieto datus pa labi.
• Līdzīgi 4X1 MUX 2. kontakts ir savienots ar seriālo ieeju, lai pārvietotos pa kreisi. Šajā režīmā universālais maiņu reģistrs pārvieto datus pa kreisi.
• M1 ir paralēlie ievades dati, kas tiek doti pirmā 4 × 1 MUX pin-3, lai nodrošinātu paralēla režīma darbību, un datus glabā reģistrā.
• Līdzīgi atlikušie atsevišķie paralēlo ievades datu biti tiek piešķirti saistīto 4X1MUX tapai-3, lai nodrošinātu paralēlu ielādi.
• F1, F2, F3 un F4 ir Flip-flops paralēlās izejas, kas saistītas ar 4 × 1 MUX.

Darbojas universālais maiņu reģistrs

• No iepriekš minētā attēla atlasītie piespraudes ir universālā maiņu reģistra darbības režīms. Seriālā ievade pārvieto datus pa labi un pa kreisi un saglabā datus reģistrā.
• Skaidrs tapa un CLK tapa ir savienoti ar flip-flop.
• M0, M1, M2, M3 ir paralēlās ieejas, savukārt F0, F1, F2, F3 ir flip-flops paralēlās izejas
• Kad ievades tapa ir aktīva HIGH, universālais nobīdes reģistrs datus paralēli ielādē / izgūst. Šajā gadījumā ieejas tapa ir tieši savienota ar 4 × 1 MUX
• Kad ievades tapa (režīms) ir aktīva LOW, universālais nobīdes reģistrs pārvieto datus. Šajā gadījumā ieejas tapa ir savienota ar 4 × 1 MUX caur NOT vārtiem.
• Kad ievades tapa (režīms) ir savienota ar GND (Ground), universālais nobīdes reģistrs darbojas kā divvirzienu nobīdes reģistrs.
• Lai veiktu labo pārslēgšanu, ievades tapa tiek ievadīta 1. flip-flop 1. UN vārtiem, izmantojot sērijveida ieeju shit-right.
• Lai veiktu maiņas pa kreisi darbību, ievades tapa tiek ievadīta pēdējā flip-flop 8. UN vārtiem, izmantojot ievadi M.
• Ja atlasītie kontakti S0 = 0 un S1 = 0, šis reģistrs nedarbojas nevienā režīmā. Tas nozīmē, ka tas būs bloķētā stāvoklī vai nemainīsies, kaut arī tiek izmantoti pulksteņa impulsi.
• Ja izvēlētie tapas S0 = 0 un S1 = 1, tad šis reģistrs datus pārsūta vai pārvieto pa kreisi un saglabā datus.
• Ja atlasītie kontakti S0 = 1 un S1 = 0, tad šis reģistrs pārvieto datus pa labi un tādējādi veic labās nobīdes darbību.
• Ja izvēlētie kontakti S0 = 1 un S1 = 1, tad šis reģistrs datus ielādē paralēli. Tādējādi tā veic paralēlo ielādi un saglabā datus.

No iepriekš minētās tabulas mēs varam novērot, ka šis reģistrs darbojas visos režīmos ar sērijas / paralēlām ieejām, izmantojot 4 × 1 multiplekserus un flip-flops.

Priekšrocības

The universālā maiņu reģistra priekšrocības iekļaujiet sekojošo.

• Šis reģistrs var veikt 3 darbības, piemēram, nobīdi pa kreisi, labo un paralēlu ielādi.
• Dati īslaicīgi tiek glabāti reģistrā.
• Tas var veikt sērijveida paralēli, paralēli sērijveida, paralēli paralēli un sērijveida operācijas.
• Tas var veikt ievades un izvades darbības gan sērijveida, gan paralēlos režīmos.
• Vienvirziena nobīdes reģistra un divvirzienu nobīdes reģistra kombinācija dod Visuma nobīdes reģistru.
• Šis reģistrs darbojas kā saskarne starp vienu ierīci uz citu ierīci datu pārsūtīšanai.

Pieteikumi

The universālā maiņu reģistra lietojumi iekļaujiet sekojošo.

• Izmanto mikrokontrolieri I / O paplašināšanai
• Izmanto kā sērijveida pārveidotāju
• Izmanto kā paralēlu līdz paralēlu datu pārveidotāju
• Izmanto kā sērijveida uz paralēlu datu pārveidotāju.
• Izmanto datu pārsūtīšanā no sērijas uz sēriju
• Izmanto paralēli datu pārsūtīšanai.
• Izmanto kā atmiņas elementu digitālajā elektronikā, piemēram, datoros.
• Izmanto laika aiztures lietojumprogrammās
• Izmanto kā frekvenču skaitītājus, bināros skaitītājus un digitālos pulksteņus
• Izmanto datu manipulācijas lietojumprogrammās.

Tādējādi tas viss attiecas uz universālo maiņu reģistrs - definīcija , diagramma, dizains, darbība, priekšrocības un trūkumi. Ir pieejami dažādi 4 bitu reģistru veidi kā IC 74291, IC 74395 un daudzi citi. Šeit ir jautājums jums: 'Kā darbojas divvirzienu universālais maiņu reģistrs?'