Dijital Kayıtlar
Flip-flop, dijital verileri depolamak için kullanılabilen 1 bitlik bir hafıza hücresidir. Bit sayısı bakımından depolama kapasitesini artırmak için, bir grup flip-flop kullanmalıyız. Böyle bir flip-flop grubu,Register. n-bit register oluşacak n flip-flop sayısı ve bir n-bit kelime.
Bir kayıttaki ikili veri, yazmaç içinde bir flip-floptan diğerine taşınabilir. Bu tür veri aktarımlarına izin veren kayıtlar,shift registers. Bir vardiya yazmacının dört işlem modu vardır.
- Seri Giriş Seri Çıkış
- Seri Giriş Paralel Çıkış
- Paralel Giriş Seri Çıkışı
- Paralel Giriş Paralel Çıkış
Seri Giriş Seri Çıkış
Tüm flip-flop'un başlangıçta sıfırlama durumunda olmasına izin verin, yani Q 3 = Q 2 = Q 1 = Q 0 = 0. Eğer register'a dört bitlik bir ikili sayı 1 1 1 1 girişi yapılırsa, bu sayı uygulananDinLSB bitinin ilk uygulandığı bit. FF-3'ün D girişi, yani D 3 , seri veri girişine bağlanırDin. FF-3 yani Q 3 çıkışı sonraki flip-flopun girişine, yani D 2 vb. Bağlanır .
Blok Şeması
Operasyon
Saat sinyalinin uygulanmasından önce, Q let 3 Q 2 Q 1 Q 0 D'ye girilecek = 0000 ve LSB sayının biraz uygulamak içinde . Yani D in = D 3 = 1. Saati uygulayın. Saatin ilk düşen kenarında, FF-3 ayarlanır ve yazmaçta saklanan kelime Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 = 1000'dir.
D yanındaki bit uygula içinde . Yani D in = 1. Saatin bir sonraki negatif kenarı çarptığı anda, FF-2 ayarlanacak ve depolanan kelime Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 = 1100 olarak değişecektir .
Uygula sonraki bit D 1 yani saklanmasına içinde . Saat darbesini uygulayın. Üçüncü negatif saat kenarı çarptığı anda, FF-1 ayarlanacak ve çıktı Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 = 1110 olarak değiştirilecektir.
Benzer şekilde D in = 1 ve dördüncü negatif saat kenarı geldiğinde, yazmaçta depolanan kelime Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 = 1111'dir.
Doğruluk tablosu
Dalga biçimleri
Seri Giriş Paralel Çıkış
Bu tür işlemlerde, veriler seri olarak girilir ve paralel olarak çıkarılır.
Veriler parça parça yüklenir. Veriler yüklendiği sürece çıkışlar devre dışı bırakılır.
Veri yüklemesi tamamlanır tamamlanmaz, tüm flip-floplar gerekli verilerini içerir, çıkışlar etkinleştirilir, böylece yüklenen tüm veriler aynı anda tüm çıkış hatları üzerinden kullanılabilir hale gelir.
Dört bitlik bir sözcüğü yüklemek için 4 saat döngüsü gereklidir. Bu nedenle SIPO modunun çalışma hızı SISO modunun hızıyla aynıdır.
Blok Şeması
Paralel Giriş Seri Çıkışı (PISO)
Veri bitleri paralel olarak girilir.
Aşağıda gösterilen devre, dört bitlik bir paralel giriş seri çıkış yazmacıdır.
Önceki Flip Flop'un çıkışı, bir kombinasyonel devre yoluyla bir sonrakinin girişine bağlanır.
İkili giriş kelimesi B 0 , B 1 , B 2 , B 3 , aynı kombinasyonel devre ile uygulanır.
Bu devrenin çalışabileceği iki mod vardır - vites modu veya yük modu.
Yükleme modu
Kaydırma / yükleme çubuğu hattı düşük (0) olduğunda, AND geçidi 2, 4 ve 6 aktif hale gelirler, B 1 , B 2 , B 3 bitlerini karşılık gelen flip-floplara geçirirler. Saatin alçaktan giden kenarında, B 0 , B 1 , B 2 , B 3 ikili girişi karşılık gelen flip-floplara yüklenecektir. Böylece paralel yükleme gerçekleşir.
Vardiya modu
Vites / yükleme çubuğu hattı düşük olduğunda (1), AND kapısı 2, 4 ve 6 devre dışı kalır. Bu nedenle verilerin paralel yüklenmesi imkansız hale gelir. Ancak AND kapısı 1,3 ve 5 aktif hale gelir. Bu nedenle, saat darbelerinin uygulanmasıyla verilerin soldan sağa biraz kaydırılması. Böylece paralel olarak seri çıkış işlemi gerçekleşir.
Blok Şeması
Paralel Giriş Paralel Çıkış (PIPO)
Bu modda, 4 bitlik ikili giriş B 0 , B 1 , B 2 , B 3 , dört flip-flopun sırasıyla D 0 , D 1 , D 2 , D 3 veri girişlerine uygulanır . Negatif saat kenarı uygulanır uygulanmaz, giriş ikili bitleri aynı anda flip-floplara yüklenecektir. Yüklenen bitler aynı anda çıktı tarafında görünecektir. Tüm bitleri yüklemek için yalnızca saat darbesi gereklidir.
Blok Şeması
Çift Yönlü Vardiya Kaydı
İkili bir sayı sola bir sıra kaydırılırsa, bu orijinal sayının 2 ile çarpılmasına eşdeğerdir. Benzer şekilde, eğer bir ikili sayı sağa bir sıra kaydırılırsa, orijinal sayıyı 2'ye bölmekle eşdeğerdir.
Dolayısıyla, verilen ikili sayıyı çarpmak ve bölmek için kaydırma yazmacını kullanmak istiyorsak, veriyi sola veya sağa hareket ettirebilmeliyiz.
Böyle bir sicil, çift yönlü kayıt olarak adlandırılır. Şekil 2'de dört bitlik bir çift yönlü kaydırma yazmacı gösterilmektedir.
Seri sağa kaydırma veri girişi DR ve bir mod seçme girişi (M) ile birlikte seri sol kaydırma veri girişi DL olmak üzere iki seri giriş vardır.
Blok Şeması
Operasyon
SN | Durum | Operasyon |
---|---|---|
1 | With M = 1 − Shift right operation | M = 1 ise, AND kapıları 1, 3, 5 ve 7 etkinleştirilirken kalan AND geçitleri 2, 4, 6 ve 8 devre dışı bırakılır. D R'deki veriler, saat darbelerinin uygulanmasında FF-3'ten FF-0'a birer birer sağa doğru kaydırılır. Böylece M = 1 ile seri sağa kaydırma işlemini elde ederiz. |
2 | With M = 0 − Shift left operation | Mod kontrolü M 0'a bağlandığında 1, 3, 5 ve 7 devre dışı bırakılırken AND kapıları 2, 4, 6 ve 8 etkinleştirilir. D L' deki veriler, saat darbelerinin uygulanmasında FF-0'dan FF-3'e birer birer sola kaydırılır. Böylece M = 0 ile seri sağa kaydırma işlemini elde ederiz. |
Universal Shift Register
Veriyi yalnızca bir yönde kaydırabilen bir kaydırma yazmacı, tek yönlü kaydırma yazmacı olarak adlandırılır. Veriyi her iki yönde kaydırabilen bir kaydırma yazmacı, çift yönlü kaydırma yazmacı olarak adlandırılır. Aynı mantığı uygulamak, veriyi her iki yönde kaydırabilen ve paralel olarak yükleyebilen bir kaydırma yazmacı evrensel bir kaydırma yazmacı olarak bilinir. Kaydırma yazmacı aşağıdaki işlemi gerçekleştirebilir -
- Paralel yükleme
- Sola Kaydırma
- Sağa kaydırma
Mod kontrol girişi paralel yükleme işlemi için mantık 1'e bağlanırken, seri kaydırma için 0'a bağlanır. Toprağa bağlı mod kontrol pimi ile, evrensel kaydırma yazmacı çift yönlü bir yazmaç olarak işlev görür. Seri sol işlem için giriş, şekilde gösterilen AND geçit-1'e giden seri girişe uygulanır. Sağa kaydırma işlemi için ise, seri giriş D girişine uygulanır.