Verschiebungsregister

In Digitalstromkreisen ist ein Verschiebungsregister eine Kaskade von Flip-Misserfolgen, dieselbe Uhr teilend, die die Produktion von irgend jemandem hat, aber die letzte Zehensandale hat zum "Daten"-Eingang des folgenden in der Kette in Verbindung gestanden, auf einen Stromkreis hinauslaufend, der durch eine Position die eindimensionale "Bit-Reihe auswechselt, die" darin versorgt ist, sich in der Datengegenwart an seinem Eingang bewegend und das letzte Bit in der Reihe, wenn ermöglicht, auswechselnd, um so durch einen Übergang des Uhr-Eingangs zu tun. Mehr allgemein kann ein Verschiebungsregister mehrdimensional, solch sein, dass seine "Daten im" Eingang und den Bühne-Produktionen selbst Bit-Reihe sind: Das wird einfach durch das Laufen mehrerer Verschiebungsregister derselben Bit-Länge in der Parallele durchgeführt.

Verschiebungsregister können sowohl parallele als auch Serieneingänge und Produktionen haben. Diese werden häufig als Serien-darin konfiguriert, passen (SIPO) oder als Parallele - in, Serien-(PISO) an. Es gibt auch Typen, die sowohl Serien-als auch Paralleleingabe und Typen mit der parallelen und Serienproduktion haben. Es gibt auch bidirektionale Verschiebungsregister, die erlauben, sich in beiden Richtungen zu bewegen: LR oder RL. Der Serieneingang und die letzte Produktion eines Verschiebungsregisters können auch verbunden werden, um ein kreisförmiges Verschiebungsregister zu schaffen.

Serien-in, Serien-(SISO)

1 || 0 || 0 || 0

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Das ist die einfachste Art von Verschiebungsregistern. Die Datenschnur wird an 'Daten In' präsentiert, und wird Recht eine Bühne ausgewechselt, die jedes Mal 'Datenfortschritt' hoch gebracht wird. An jedem Fortschritt wird das Bit auf dem weiten linken (d. h. 'Daten In') in die Produktion der ersten Zehensandale ausgewechselt. Das Bit auf dem weiten Recht (d. h. 'Daten') wird ausgewechselt und verloren.

Die Daten werden nach jeder Zehensandale auf der Produktion 'von Q' versorgt, also gibt es vier Lagerung in dieser Einordnung verfügbare 'Ablagefächer', folglich ist es ein 4-Bit-Register. Um eine Idee vom veränderlichen Muster zu geben, stellen Sie sich vor, dass das Register 0000 hält (so sind alle Lagerungsablagefächer leer). Als 'Daten In' Geschenken 1,0,1,1,0,0,0,0 (in dieser Ordnung mit einem Puls am 'Datenfortschritt' jedes Mal — wird das genannt abstoppend oder Signalauswertung), zum Register ist das das Ergebnis. Die Säule der linken Hand entspricht der Produktionsnadel der ganz links Zehensandale und so weiter.

So ist die Serienproduktion des kompletten Registers 10110000. Wie Sie sehen können, ob wir fortsetzen sollten, Daten einzugeben, würden wir genau bekommen, was darin gestellt, aber durch vier '' Fortschritt-Datenzyklen ausgeglichen wurde. Diese Einordnung ist die einer Warteschlange gleichwertige Hardware. Außerdem jederzeit kann das ganze Register auf die Null durch das Holen des Rücksetzens (R) gesetzt werden befestigt hoch.

Diese Einordnung führt zerstörende Ausgabe durch - jede Gegebenheit wird verloren, sobald es aus dem niedrigstwertigen Bit ausgewechselt worden ist.

Serien-in, Parallele (SIPO)

Diese Konfiguration erlaubt Konvertierung vom Serien-, Format anzupassen. Daten werden serienmäßig, wie beschrieben, in der SISO Abteilung oben eingegeben. Einmal die Daten ist eingegeben worden, es kann entweder von an jeder Produktion gleichzeitig gelesen werden, oder es kann ausgewechselt und ersetzt werden.

Parallele - in, Serien-(PISO)

Diese Konfiguration hat die Daten auf Linien D1 durch D4 im parallelen Format eingeben lassen. Um die Daten dem Register zu schreiben, muss die Schreiben/auswechseln Kontrolllinie NIEDRIG gehalten werden. Um die Daten auszuwechseln, wird die W/S-Kontrolllinie HOCH gebracht, und die Register werden abgestoppt. Die Einordnung handelt jetzt als ein SISO-Verschiebungsregister mit D1 als der Dateneingang. Jedoch, so lange die Zahl von Uhr-Zyklen nicht mehr ist als die Länge der Datenschnur, wird die Datenproduktion, Q, die parallelen Daten sein, die von in der Ordnung gelesen sind.

Der Zeichentrickfilm zeigt unten die schreiben/auswechseln Folge einschließlich des inneren Staates des Verschiebungsregisters.

Gebrauch

Einer des allgemeinsten Gebrauches eines Verschiebungsregisters soll sich zwischen parallelen und Serienschnittstellen umwandeln. Das ist nützlich, weil viele Stromkreise an Gruppen von Bit in der Parallele arbeiten, aber Serienschnittstellen sind einfacher zu bauen. Verschiebungsregister können als einfache Verzögerungsstromkreise verwendet werden. Mehrere bidirektionale Verschiebungsregister konnten auch in der Parallele für eine Hardware-Durchführung eines Stapels verbunden werden.

SIPO Register werden der Produktion von Mikroprozessoren allgemein beigefügt, wenn mehr Produktionsnadeln erforderlich sind, als verfügbar ist. Das erlaubt mehreren binären Geräten, mit nur zwei oder drei Nadeln kontrolliert zu werden - die fraglichen Geräte werden den parallelen Produktionen des Verschiebungsregisters beigefügt, dann kann der gewünschte Staat aller jener Geräte aus dem Mikroprozessor mit einer einzelnen Serienverbindung gesandt werden. Ähnlich werden PISO Konfigurationen allgemein verwendet, um mehr binäre Eingänge zu einem Mikroprozessor hinzuzufügen, als verfügbar ist - wird jeder binäre Eingang (d. h. ein Schalter oder Knopf oder mehr kompliziertes Schaltsystem, das zur Produktion hoch wenn entworfen ist, aktiv) einer Paralleleingabe des Verschiebungsregisters beigefügt, dann werden die Daten über die Reihe an den Mikroprozessor mit mehreren weniger Linien zurückgesendet als ursprünglich erforderlich.

Verschiebungsregister können auch als Pulsex-Anerbieten verwendet werden. Im Vergleich zu monostabilen Mehrvibratoren hat das Timing keine Abhängigkeit von Teilwerten, jedoch verlangt es Außenuhr, und die Timing-Genauigkeit wird durch eine Körnung dieser Uhr beschränkt. Beispiel: Ronja Dreher, wo fünf 74164 Verschiebungsregister den Kern der Timing-Logik dieser (schematische) Weg schaffen.

In frühen Computern wurden Verschiebungsregister verwendet, um Datenverarbeitung zu behandeln: Zwei hinzuzufügende Zahlen wurden in zwei Verschiebungsregistern versorgt und haben in eine arithmetische und Logikeinheit (ALU) mit dem Ergebnis ausgestempelt, das zurück zum Eingang von einem der Verschiebungsregister wird füttert (der Akkumulator), der um ein Bit länger war, da binäre Hinzufügung nur auf eine Antwort hinauslaufen kann, die dieselbe Größe oder um ein Bit länger ist.

Viele Computersprachen schließen Instruktionen ein, richtige' und 'Verschiebung verlassen' die Daten in einem Register 'auszuwechseln, effektiv sich durch zwei teilend oder um zwei für jeden ausgewechselten Platz multiplizierend.

Sehr große Reihe - in Serienverschiebungsregistern (Tausende von Bit in der Größe) war auf eine ähnliche Weise an das frühere Verzögerungsliniengedächtnis in einigen Geräten gebaut am Anfang der 1970er Jahre gewöhnt. Solche Erinnerungen wurden manchmal genannt, Gedächtnis in Umlauf setzend. Zum Beispiel hat DataPoint 3300 Terminal seine Anzeige von 25 Reihen von 72 Säulen von Großschrift-Charakteren mit vierundfünfzig 200-Bit-Verschiebungsregistern versorgt, die in sechs Spuren von neun Sätzen jeder eingeordnet sind, Lagerung für 1800 Sechs-Bit-Charaktere zur Verfügung stellend. Das Verschiebungsregister-Design hat bedeutet, dass das Scrollen der Endanzeige durch das einfache Pausieren der Anzeigeproduktion vollbracht werden konnte, um eine Linie von Charakteren auszulassen.

Geschichte

Eines der ersten bekannten Beispiele eines Verschiebungsregisters war im Koloss, einer codebrechenden Maschine der 1940er Jahre. Es war ein fünfstufiges Gerät, das Vakuumtuben und thyratrons gebaut ist.

Siehe auch

Links


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