REGISTRADORES DE DESPLAZAMIENTO
Registro (Register en inglés), es un dispositivo electrónico que almacena información en formato de bits (0 o 1), que actúan como memoria.
Está formado por un grupo de Flip Flops, que permiten almacenar varios bits de datos. Están conectados de tal manera que la salida de un Flip Flop sirve como entrada para el siguiente Flip Flop, como se muestra en la figura 2.
Cuando estos Flip Flops se conectan en serie, la información almacenada en estos registros se puede transferir de uno a otro, se denominan Registros de Desplazamiento y pertenecen a la familia de “Circuitos Lógicos Secuenciales”.
Registros de turnos
Módulo 3.4
Electrónica Digital - Circuitos Secuenciales
Definición y uso de registros.
Ejemplo 74LS164
Ejemplos de uso de registros:
Transformar datos paralelos en serie,
Los Registros Bidireccionales se pueden utilizar en circuitos aritméticos, para dividir o multiplicar por dos.
Cuando sea necesario, se pueden utilizar para provocar retrasos en circuitos específicos.
Reduzca la cantidad de cables o líneas entre dos circuitos (use conexión en serie en lugar de paralelo), etc.
Tipos de Registradores:
Em relação ao tipo de “entrada” versus tipo de “saída”, os Registradores podem ser divididos em:
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Registradores de deslocamento “Serial In Serial Out” – SISO
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Registradores de deslocamento “Serial In Parallel Out” – SIPO
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Registradores de deslocamento “Parallel In Serial Out” – PISO
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Registradores de deslocamento “Parallel In Parallel Out” – PIPO
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Registrador de deslocamento Bidirecional
A figura 1 mostra esquematicamente, os diversos tipos de registradores.
Registro de desplazamiento de entrada y salida de serie – SISO
Los registros de desplazamiento en serie (SISO) transmiten datos en serie bit a bit en cada transición de reloj.
Los datos se envían a través de la entrada serie (a la izquierda – Serial In). Para cada activación de flanco negativo de la señal del reloj, los datos cambian de una etapa a la siguiente. Entonces podemos obtener los bits en serie desde la salida del último flip-flop D (a la salida en serie derecha).
Durante la inicialización, el registro de desplazamiento se reinicia primero, forzando las salidas de todos los flip-flops a cero, y luego los datos se aplican a la entrada, un bit a la vez.
La Figura 2 es un registro de desplazamiento de 4 bits. Todos estos flip-flops están sincronizados entre sí, ya que se aplica la misma señal de reloj a cada flip-flop al mismo tiempo.
Ejemplo de un registro de entrada y salida de serie de 3 bits.
La Figura 3 muestra un registro tipo SISO, con 3 Flip Flops (3 bits).
Esta figura también muestra una tabla de estado, que presenta el estado en la salida de cada Flip Flop, para cada bit en la entrada.
En la tabla se puede ver que el estado inicial de los flip-flops, en ausencia de una señal de reloj, es "0", y con cada pulso de reloj, se transfiere un bit al siguiente flip-flop.
En la tercera transición de reloj se muestra el bit “0” (LSB) y en la quinta transición el otro “0” (MSB). En total se necesitan 5 impulsos de reloj.
Registro de desplazamiento de salida en paralelo y serie – SIPO
O Registrador Entada Serial e Saída Paralela (SIPO), converte os dados seriais de entrada, em dados paralelos na saída.
A figura 4 mostra um circuito com 4 Flip Flops.
A saída de cada Flip Flop, é ligado à entrada do FF seguinte.
O sinal de Clock sincroniza os Flip Flops. Além do Clock, é usado também um sinal de reset (reinicialização), comum aos 4 Flip Flops. O sinal de Reset, pode ser representado também por CLR com a mesma finalidade.
Todos esses flip flops são síncronos.
Registro de salida en paralelo de entrada serie de 8 bits – CI 74LS164
En la práctica se comercializan circuitos integrados que realizan las funciones de diferentes tipos de Grabadores.
La Figura 5 muestra el CI 74LS164, un registro tipo SIPO:
Distribución de pines: en este IC de 16 pines, las entradas son serie A y B (pines 1 y 2)
Salidas paralelas (QA a QH 8 salidas)
El reloj (pin 8) y CLR (corresponde a Reset) pin 9.
La fuente de alimentación es VDD (pin 16) y GND (VSS, pin 8).
O Diagrama Lógico, mostra a disposição dos componentes eletrônicos internos. É composto por 8 Flip Flops (8 bits).
As entradas seriais A e B (pinos 1 e 2), permitem controle completo dos dados de entrada, pois um nível “0” em qualquer uma delas, inibe a entrada de novos dados.
Uma entrada de nível “1”, habilita a outra entrada, que determinará o estado do primeiro Flip Flop. O clock é ativado na transição positiva.
Registro de desplazamiento de entrada y salida en paralelo – PISO
El registro de salida serie de entrada paralela (PISO) convierte datos de entrada paralelos en datos serie en la salida.
La figura 6 muestra un circuito con 4 Flip Flops.
La salida de cada Flip Flop está conectada a través de un conjunto de puertas a la entrada del siguiente FF.
Los datos de entrada, además de una señal Shift, también se conectan al conjunto de puertos mencionado anteriormente.
La señal de Reloj y reset es común a las 4 Flip Flops.
Registro de desplazamiento de entrada paralela y salida paralela – PIPO
El registro de salida paralela de entrada paralela (PIPO) convierte datos de entrada paralelos en datos de salida paralelos.
La Figura 7 muestra un circuito con 4 Flip Flops.
A cada Flip Flop se le conecta una entrada de datos (bit). Las chanclas actúan independientemente de otras entradas.
La señal del Reloj se utiliza para sincronizar las Flip Flops.
Registro de desplazamiento bidireccional
Este tipo de Registro se utiliza para desplazar datos hacia la derecha o hacia la izquierda, según el modo seleccionado, y se conoce como registro de desplazamiento bidireccional.
Si el modo seleccionado (shift) es alto los datos se moverán hacia la derecha y cuando el nivel es bajo ocurre lo contrario
Con respecto a la entrada de datos, tenga en cuenta que Shift habilita la puerta Nand 1 y Shift (barred) desactiva la puerta Nand 8, lo que permite que los datos se desplacen hacia la derecha o hacia la izquierda en la salida.
La Figura 8 muestra un Registro Bidireccional.
Observação: Por ser lógica binária (base 2), mover à esquerda, significa multiplicar por 2, se o movimento for à direita é o mesmo que dividir por 2.
O registrador de deslocamento binário, permite executar essas funções, sempre de acordo com o sinal de entrada.
Tabela Verdade do Registrador Bidirecional
A tabela mostra, como o deslocamento à direita ou à esquerda se dá de acordo com o sinal de Modo de Controle (MC)
Registrador de 4 bits Bidirecional Universal – CI 74LS194
A figura 9 mostra um Registrador de Deslocamento Universal Bidirecional de 4 bits.
O CI 74LS194 incorpora diversos recursos, tornando esse registrador bastante versátil.
Apresenta entradas paralelas, saídas paralelas, entradas seriais de deslocamento à direita e deslocamento à esquerda, controle do modo de operação.
O registro tem quatro modos distintos de operação, a saber:
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Entrada paralela
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Deslocar para a direita (na direção QA para QD)
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Deslocar para a esquerda (na direção QD para QA)
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Desativação do clock
O carregamento paralelo síncrono é realizado aplicando os quatro bits de dados e tomando ambas as entradas de controle de modo, S0 e S1, nível alto (ver diagrama lógico).
Os dados são carregados através dos flip flops e aparecem nas saídas após a transição positiva do clock. Durante o carregamento, o fluxo de dados serial é inibido.
A mudança para a direita é realizada em sincronia com a subida borda do pulso de clock quando S0 é “1" e S1 é “0”.
Os dados seriais de entrada para este modo são inseridos no shift-right data (deslocamento à direita).
Quando S0 é “0” e S1 “1” os dados se deslocam para a esquerda.
O clock do flip-flop é inibido quando ambos os modos de controle
as entradas são BAIXAS.
