Kaj je SIPO Shift Register: vezje, delovanje, tabela resnic in njegove aplikacije

Preizkusite Naš Instrument Za Odpravo Težav





Na splošno lahko register definiramo kot napravo, ki se uporablja za shranjevanje binarnih podatkov, če pa želite shraniti več podatkovnih bitov, se uporabi nabor japonk, ki so zaporedno povezane. Podatki, ki so shranjeni v registrih, se lahko premaknejo z uporabo premikalnih registrov na desni ali levi strani z zagotavljanjem impulzov CLK. Shift register je skupina natikači uporablja za shranjevanje več bitov podatkov. Podobno se lahko preklopni register z n-biti oblikuje s preprosto povezavo n flip-flopov, kjer vsak flip-flop preprosto shrani en sam podatkovni bit. Ko register premakne bite na desno stran, je to desni premični register, če pa se premakne v levo stran, je znan kot levi premični register. Ta članek obravnava pregled ene izmed vrst premikalnega registra in sicer zaporedno v vzporedno izhodni premikalni register oz SIPO izmenski register .


Kaj je prestavni register SIPO?

Premični register, ki omogoča serijski vhod in vzporedni izhod, je znan kot premični register SIPO. V registru SIPO izraz SIPO pomeni serijski vhod vzporedni izhod. V tej vrsti premikalnega registra so vhodni podatki podani bit za bitom zaporedno. Za vsak taktni impulz se lahko vhodni podatki na vseh FF premaknejo za en položaj. O/p na vsakem flip-flopu je mogoče sprejeti vzporedno.



Shema vezja

The Shema vezja premikalnega registra SISO je prikazano spodaj. To vezje je mogoče sestaviti s 4 D flip-flops, ki so povezani, kot je prikazano v diagramu, kjer je signal CLR poleg signala CLK dodan vsem FF o RESET. V zgornjem vezju se prvi izhod FF dodeli drugemu vhodu FF. Vsi ti štirje flip-flopi D so povezani med seboj serijsko, ker je isti signal CLK dan vsakemu flip-flopu.

  Diagram premičnega registra SIPO
Diagram premičnega registra SIPO

Delovanje izmenskega registra Urada

Delovanje izmenskega registra Urada je; da vzame serijski vhod podatkov iz prvega flip flopa na levi strani in ustvari vzporedni izhod podatkov. Spodaj je prikazano 4-bitno vezje premikalnega registra SIPO. Delovanje tega premikalnega registra je, da se morajo najprej vsi flip-flopi iz vezja od FF1 do FF4 PONASTAVITI, tako da bodo vsi izhodi FF-jev, kot je QA do QD, na ravni logične ničle, tako da ni vzporednega podatkovnega izhoda.



Zgoraj je prikazana konstrukcija pomičnega registra Urada. V diagramu je prvi izhod flip flopa 'QA' povezan z drugim vhodom flip flopa 'DB'. Drugi izhod japonke 'QB' je povezan s tretjim vhodom japonke DC, tretji izhod japonke 'QC' pa je povezan s četrtim vhodom japonke 'DD. Tu so QA, QB, QC in QD izhodni podatki.

Na začetku bo ves izhod postal nič, torej brez impulza CLK; vsi podatki bodo postali nič. Vzemimo primer 4-bitnega vnosa podatkov, kot je 1101. Če uporabimo prvi taktni impulz '1' na prvi flip flop, postanejo podatki, ki jih je treba vnesti v FF in QA, '1', ostali pa vsi izhodi, kot je QB , QC in QD bosta postala nič. Torej je prvi izhod podatkov '1000'

Če uporabimo drugi taktni impulz kot '0' na prvi flip flop, potem QA postane '0', QB postane '0', QC postane '0' in QD postane '0'. Tako bo drugi izhod podatkov postal '0100' zaradi postopka premika v desno.

Če uporabimo tretji urni impulz kot '1' na prvi flip flop, potem QA postane '1', QB postane '0', QC postane '1' in QD postane '0'. Tako bo tretji izhod podatkov postal '1011' zaradi postopka premika v desno.
Če uporabimo četrti urni impulz kot '1' na prvi flip flop, potem QA postane '1', QB postane '1', QC postane '0' in QD postane '1'. Tako bo tretji izhod podatkov postal '1101' zaradi postopka premika v desno.

Resnična tabela SIPO Shift Register

Tabela resnic pomičnega registra SIPO je prikazana spodaj.

  Resnična tabela SIPO Shift Register
Resnična tabela SIPO Shift Register

Časovni diagram

The časovni diagram premikalnega registra SIPO je prikazano spodaj.

  Časovni diagram
Časovni diagram

Tukaj uporabljamo signal CLK i/p s pozitivnim robom. V prvem taktnem impulzu postanejo vhodni podatki QA = '1' in vse druge vrednosti, kot so QB, QC in QD, postanejo '0'. Tako bo rezultat postal '1000'. V drugem taktnem impulzu bo izhod postal '0101'. V tretjem taktnem impulzu bo izhod postal '1010', v četrtem taktnem impulzu pa bo izhod postal '1101'.

SIPO Shift Register Verilog Code

Koda Verilog za premični register SIPO je prikazana spodaj.

modul sipomod(clk,clear,si,po);
vnos clk, si,clear;
izhod [3:0] po;
reg [3:0] tmp;
reg [3:0] po;
vedno @(posedge clk)
začeti
če (jasno)
tmp <= 4’b0000;
drugače
tmp <= tmp << 1;
tmp[0] <= da;
po = tmp;
konec
končni modul

74HC595 IC SIPO vezje premikalnega registra in njegovo delovanje

74HC595 IC je 8-bitni serijski v vzporednem izhodnem premikalnem registru, tako da uporablja vhode zaporedno in zagotavlja vzporedne izhode. Ta IC vključuje 16 nožic in je na voljo v različnih paketih, kot so SOIC, DIP, TSSOP in SSOP.

Spodaj je prikazana konfiguracija zatiča 74HC595, kjer je vsak zatič obravnavan spodaj.

Pins 1 do 7 & 15 (QB do QH & QA): To so o/p zatiči, ki se uporabljajo za povezavo izhodnih naprav, kot so 7-segmentni zasloni in LED.

Pin8 (GND): Ta zatič GND je preprosto povezan z zatičem GND napajalnika mikrokrmilnika.

Pin9 (QH): Ta zatič se uporablja za povezavo z zatičem SER drugega IC in daje enak signal CLK obema IC, tako da delujeta kot en sam IC, vključno s 16 izhodi.

Pin16 (Vcc): Ta zatič se uporablja za povezavo z mikrokrmilnikom, sicer z napajalnikom, ker gre za IC z logičnim nivojem 5 V.

Pin14 (BE): To je Serial i/p Pin, kjer se podatki zaporedno vnašajo skozi ta pin.

Pin11 (SRCLK): Pin CLK premičnega registra deluje kot CLK za prestavni register, ker je signal CLK podan skozi ta zatič.

Pin12 (RCLK): To je zatič Register CLK, ki se uporablja za opazovanje o/ps na napravah, ki so povezane s temi IC.

Pin10 (SRCLR): To je zatič CLR premičnega registra. Ta pin se uporablja predvsem, ko moramo počistiti shrambo registra.

Pin13 (OE): To je o/p Enable Pin. Ko je ta pin nastavljen na HIGH, je premični register nastavljen na visoko impedanco in o/ps se ne prenašajo. Če ta pin nastavimo na low, lahko dobimo o/ps.

74HC595 IC Deluje

Shema vezja 74HC595 IC za krmiljenje LED je prikazana spodaj. 3 nožice premičnega registra so potrebne za povezavo z Arduinom, kot so nožice 11, 12 in 14. Vseh osem LED bo preprosto povezanih s tem IC premičnega registra.

Zahtevane komponente za načrtovanje tega vezja v glavnem vključujejo IC 74HC595 Shift Register, Arduino UNO, 5V napajalnik, testno ploščo, 8 LED, 1KΩ uporov – 8 in povezovalne žice.

  74HC595 Shema vezja premičnega registra IC
74HC595 Shema vezja premičnega registra IC

Najprej se mora serijski i/p Pin registra premika povezati s Pin-4 Arduino Uno. Po tem povežite oba zatiča CLK in zapah, kot sta zatiča 11 in 12 IC, na zatiča 5 in 6 Arduino Uno. Svetleče diode so povezane z uporabo uporov za omejevanje toka 1KΩ na 8-o/p nožice IC. Ločen napajalnik 5 V se uporablja za 74HC595 IC s skupnim GND za Arduino pred napajanjem 5 V iz Arduina.

Koda

Preprosta koda za aktiviranje 8 LED diod v seriji je prikazana spodaj.

int zapahPin = 5;
int clkPin = 6;
int dataPin = 4;
bajt LED = 0;
praznina nastavitev()
{
Serial.begin(9600);
pinMode(latchPin, IZHOD);
pinMode(dataPin, IZHOD);
pinMode(clkPin, IZHOD);
}
void loop()
{
int i=0;
LED = 0;
shiftLED();
zamuda (500);
za (i = 0; i < 8; i++)
{
bitSet(LED, i);
Serial.println(LED);
shiftLED();
zamuda (500);
}
}
void shiftLED()
{
digitalWrite(latchPin, LOW);
shiftOut(dataPin, clkPin, MSBFIRST, LED);
digitalWrite(latchPin, HIGH);
}

Delovanje tega vezja premikalnega registra je, da bo najprej vseh 8 LED diod IZKLOPLJENO, ker je LED spremenljivka bajta nastavljena na nič. Zdaj je vsak bit nastavljen na 1 s funkcijo »bitSet« in je premaknjen s funkcijo »shiftOut«. Podobno bodo vse LED diode vklopljene v isti seriji. Če želite izklopiti LED, lahko uporabite funkcijo »bitClear«.

74HC595 IC premičnega registra se uporablja v različnih aplikacijah, kot so strežniki, nadzor LED, industrijski nadzor, elektronske naprave, omrežna stikala itd.

Aplikacije

The aplikacije serijskega vhodnega vzporednega izhodnega premikalnega registra je prikazano spodaj.

  • Na splošno se premični register uporablja za shranjevanje začasnih podatkov, ki se uporablja kot ring & Johnson Števec prstanov .
  • Uporabljajo se za prenos podatkov in manipulacijo.
  • Te japonke se večinoma uporabljajo v komunikacijskih linijah, kjer je potrebno demultipleksiranje podatkovne linije v številne vzporedne linije, ker se ta premikalni register uporablja za spreminjanje podatkov iz serijskih v vzporedne.
  • Uporabljajo se za šifriranje in dešifriranje podatkov.
  • Ta premični register se uporablja znotraj CDMA za generiranje kode PN ali zaporedne številke psevdo šuma.
  • Z njimi lahko sledimo svojim podatkom!
  • Premični register Urada se uporablja v različnih digitalnih aplikacijah za pretvorbo podatkov.
  • Včasih je ta tip premikalnega registra preprosto povezan z mikroprocesorjem, ko so potrebni dodatni zatiči GPIO.
  • Praktična uporaba tega premikalnega registra SIPO je posredovanje izhodnih podatkov mikroprocesorja indikatorju oddaljene plošče.

To je torej pregled URSJ premični register – vezje, delovna tabela resnic in časovni diagram z aplikacijami. Najpogosteje uporabljene komponente pomičnega registra SIPO so 74HC595, 74LS164, 74HC164/74164, SN74ALS164A, SN74AHC594, SN74AHC595 in CD4094. Ti registri so zelo hitri v uporabi, podatke je mogoče zelo enostavno pretvoriti iz serijskega v vzporednega, njegova zasnova pa je preprosta. Tukaj je vprašanje za vas, kaj je PISO premični register.