Τι είναι ένα μητρώο μετατόπισης;

Όπως εφαρμόζεται στα ψηφιακά κυκλώματα, ένα μητρώο μετατόπισης είναι μια σειρά από σαγιονάρες που βασίζονται σε διαδοχικό χρονισμό ρολογιών.Τα flip-flops διευκολύνουν τη μετακίνηση δεδομένων από την είσοδο στην έξοδο χρησιμοποιώντας τη διαδοχική λογική.Ένα ρολόι, με τη μορφή ενός επαναλαμβανόμενου κύματος σε ένα τετράγωνο μοτίβο, χρησιμοποιείται για να συγχρονίσει τον τρόπο με τον οποίο τα δεδομένα ταξιδεύουν μέσω καταχωρητών μετατόπισης, δημιουργώντας μια σύντομη καθυστέρηση στη μετάδοση ενός ψηφιακού σήματος.Τις περισσότερες φορές, τα μητρώα μετατόπισης των ποικίλων μήκους χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή παράλληλων δεδομένων σε σειριακή, αλλά μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τη ροή δεδομένων σε μικροεπεξεργαστές ή σε συγκαλυμμένα αναλογικά δεδομένα σε ψηφιακά και αντίστροφα.Κατά κύριο λόγο, ένας καταχωρητής μετατόπισης μετακινεί κομμάτια δεδομένων είτε αριστερά είτε δεξιά κατά μήκος ενός κυκλώματος, ανάλογα με τη συγκεκριμένη δομή των κυκλωμάτων.Στην απλούστερη μορφή του, ένας καταχωρητής μετατόπισης λαμβάνει δεδομένα στο πρώτο στάδιο και μετατοπίζει το BITS ένα στάδιο αριστερά ή δεξιά καθώς το ρολόι σηματοδοτεί την ανάγκη για μια προκαταβολή δεδομένων.Τα μητρώα αναγνωρίζονται από τον αριθμό των διαθέσιμων προσωρινών υποδοχών αποθήκευσης μετά από κάθε στάδιο μεταξύ εισόδου και εξόδου.Οι προσωρινές υποδοχές αποθήκευσης επιτρέπουν σε ένα μητρώο μετατόπισης για να καθυστερήσει τα σήματα δεδομένων έως ότου το ρολόι σηματοδοτήσει την κατάλληλη προώθηση δεδομένων.Ένα μητρώο 8-bit, για παράδειγμα, έχει οκτώ στάδια και επομένως οκτώ προσωρινές υποδοχές αποθήκευσης για bits σε μια συμβολοσειρά δεδομένων.

δομικά, υπάρχουν πέντε βασικοί τύποι καταχωρητών μετατόπισης.Οι καταχωρητές μετατόπισης σειριακής σειριακές και σειριακές και καθολικές παράλληλες/παράλληλες μετατόπισης διευκολύνουν την είσοδο και την έξοδο δεδομένων σε σειριακή μορφή ή παράλληλη μορφή αντίστοιχα, χωρίς να απαιτούνται μετατροπές.Το παράλληλο/σειριακό-out αναφέρεται σε καταχωρητές μετατόπισης που επεξεργάζονται τις εισόδους μετάδοσης παράλληλων δεδομένων και μετατρέπουν τέτοιες μεταδόσεις σε έξοδο σε σειριακή μορφή.Οι καταχωρητές μετατόπισης Serial-in/Parallel-Out είναι σχεδόν πανομοιότυπα με την παράλληλη/σειριακή έξοδο, με εξαίρεση τα δεδομένα εισόδου σε σειριακή μορφή που μετατρέπεται σε παράλληλη έξοδο μορφής.

Ένας μετρητής δακτυλίου είναι ένας τύπος δομής καταχωρητή μετατόπισης που διαθέτει ανακυκλοφορία ή επαναλαμβανόμενα πρότυπα δεδομένων.Όταν ένας καταχωρητής μετατόπισης ολοκληρώνει την επεξεργασία μιας συμβολοσειρά δεδομένων και τροφοδοτεί το τελευταίο στάδιο πίσω στο αρχικό στάδιο εισόδου δεδομένων, προκύπτει ένα κυκλικό μοτίβο.Οι μετρητές δακτυλίων χρησιμοποιούνται όταν απαιτείται μια συγκεκριμένη λειτουργία σε ένα σετ επαναλαμβανόμενο μοτίβο.Για παράδειγμα, μια οθόνη LED σε επαναλαμβανόμενες επιλεγμένες οθόνες μπορεί να χρησιμοποιήσει μια δομή μετρητή δακτυλίου για το μητρώο μετατόπισης, έτσι ώστε η έξοδος να επαναλαμβάνεται σε προκαθορισμένο παλμό ρολογιού.μνήμη υπολογιστή.Η χρήση των καταχωρητών μετατόπισης αντικατέστησε τις γραμμές καθυστέρησης του υδραργύρου, επιταχύνοντας την επεξεργασία δεδομένων και επιτρέποντας μικρότερα εξαρτήματα και περιφερειακά υπολογιστή.Σήμερα, τα μητρώα μετατόπισης ως κύρια μνήμη υπολογιστών θεωρούνται απαρχαιωμένες.Ωστόσο, οι πίνακες κυκλωμάτων εξακολουθούν να διαθέτουν καταχωρητές μετατόπισης για να μειώσουν την ποσότητα καλωδίωσης που απαιτείται, ειδικά στους οδηγούς οθόνης, τους ψηφιακούς σε αναλογικούς μετατροπείς και τη μνήμη σειριακών δεδομένων.