En la electrónica digital, los registros de desplazamiento son los circuitos lógicos secuenciales que pueden almacenar los datos temporalmente y proporcionan la transferencia de datos hacia su dispositivo de salida para cada pulso de reloj. Estos son capaces de transferir / cambiar los datos hacia la derecha o hacia la izquierda en los modos en serie y paralelo. Según el modo de operaciones de entrada / salida, los registros de desplazamiento se pueden utilizar como un registro de desplazamiento de entrada en paralelo y salida en serie, entrada en serie y salida en serie registro de turno , registro de desplazamiento paralelo en paralelo de salida, registro de desplazamiento paralelo en paralelo de salida. Según el desplazamiento de los datos, existen registros de desplazamiento universales y registros de desplazamiento bidireccionales. Aquí hay una descripción completa del registro de desplazamiento universal.

¿Qué es un registro de turno universal?

Definición: Un registro que puede almacenar los datos y / desplaza los datos hacia la derecha y la izquierda junto con la capacidad de carga en paralelo se conoce como registro de desplazamiento universal. Se puede utilizar para realizar operaciones de entrada / salida tanto en modo serie como en paralelo. Cambio unidireccional registros y los registros de desplazamiento bidireccionales se combinan para obtener el diseño del registro de desplazamiento universal. También se conoce como registro de desplazamiento de entrada en paralelo o registro de desplazamiento con carga en paralelo.

“cargar una batería con un circuito de panel solar ”

Los registros de cambio universales son capaces de realizar 3 operaciones como se enumeran a continuación.

Operación de carga paralela - almacena los datos en paralelo, así como los datos en paralelo
Operación de cambio a la izquierda - almacena los datos y transfiere los datos desplazándose hacia la izquierda en la ruta serial
Operación de cambio a la derecha - almacena los datos y transfiere los datos moviéndose hacia la derecha en la ruta serial.

Por lo tanto, los registros de desplazamiento universales pueden realizar operaciones de entrada / salida con cargas en serie y en paralelo.

Diagrama de registro de cambio universal

A continuación se muestra el diagrama de registro de desplazamiento universal de 4 bits.

Diagrama de registro de cambio universal

La entrada en serie para el control de desplazamiento a la derecha permite la transferencia de datos hacia la derecha y todas las líneas de entrada y salida en serie están conectadas al modo de desplazamiento a la derecha. La entrada se da a la puerta AND-1 del flip-flop -1 como se muestra en la figura a través del pin de entrada en serie.
La entrada en serie para desplazamiento a la izquierda permite la transferencia de datos hacia la izquierda y todas las líneas de entrada y salida en serie están conectadas al modo de desplazamiento a la izquierda.
En la transferencia de datos en paralelo, todas las líneas de entradas y salidas en paralelo están asociadas con la carga en paralelo.
Clear pin borra el registro y se establece en 0.
El pin CLK proporciona pulsos de reloj para sincronizar todas las operaciones.
En el estado de control, la información o los datos en el registro no cambiarían aunque se aplique el pulso de reloj.
Si el registro opera con una carga paralela y desplaza los datos hacia la derecha y la izquierda, entonces actúa como un registro de desplazamiento universal.

Diseño de registro de cambio universal

El diseño de un registro de desplazamiento universal de 4 bits utilizando multiplexores y chancletas se muestra a continuación.

Diseño de registro de cambio universal

S0 y S1 son los pines seleccionados que se utilizan para seleccionar el modo de funcionamiento de este registro. Puede ser operación de desplazamiento a la izquierda, operación de desplazamiento a la derecha o modo paralelo.
El pin-0 del primer Mux 4 × 1 se alimenta al pin de salida del primer flip-flop. Observe las conexiones como se muestra en la figura.
El pin-1 del primer 4X1 MUX está conectado a la entrada en serie para cambiar a la derecha. En este modo, el registro desplaza los datos hacia la derecha.
De manera similar, el pin-2 de 4X1 MUX está conectado a la entrada serial para shift-left. En este modo, el registro de desplazamiento universal desplaza los datos hacia la izquierda.
M1 son los datos de entrada en paralelo dados al pin-3 del primer MUX 4 × 1 para proporcionar operación en modo paralelo y almacena los datos en el registro.
De manera similar, los bits de datos de entrada en paralelo individuales restantes se dan al pin-3 del 4X1MUX relacionado para proporcionar carga en paralelo.
F1, F2, F3 y F4 son las salidas paralelas de los flip-flops, que están asociados con el 4 × 1 MUX.

Registro de cambio universal en funcionamiento

De la figura anterior, los pines seleccionados el modo de funcionamiento del registro de desplazamiento universal. La entrada en serie desplaza los datos hacia la derecha y la izquierda y almacena los datos dentro del registro.
El pin transparente y el pin CLK están conectados al flip-flop.
M0, M1, M2, M3 son las entradas paralelas, mientras que F0, F1, F2, F3 son las salidas paralelas de los flip-flops
Cuando el pin de entrada está activo ALTO, entonces el registro de desplazamiento universal carga / recupera los datos en paralelo. En este caso, el pin de entrada está conectado directamente a 4 × 1 MUX
Cuando el pin de entrada (modo) está activo BAJO, entonces el registro de desplazamiento universal desplaza los datos. En este caso, el pin de entrada está conectado a 4 × 1 MUX a través de la puerta NOT.
Cuando el pin de entrada (modo) está conectado a GND (Tierra), entonces el registro de desplazamiento universal actúa como un registro de desplazamiento bidireccional.
Para realizar la operación de desplazamiento a la derecha, el pin de entrada se alimenta a la primera puerta AND del primer flip-flop a través de la entrada en serie para shit-right.
Para realizar la operación de desplazamiento a la izquierda, el pin de entrada se alimenta a la octava puerta AND del último flip-flop a través de la entrada M.
Si los pines seleccionados S0 = 0 y S1 = 0, entonces este registro no opera en ningún modo. Eso significa que estará en un estado Bloqueado o sin cambios aunque se apliquen los pulsos de reloj.
Si los pines seleccionados S0 = 0 y S1 = 1, entonces este registro transfiere o desplaza los datos a la izquierda y almacena los datos.
Si los pines seleccionados S0 = 1 y S1 = 0, entonces este registro desplaza los datos hacia la derecha y, por lo tanto, realiza la operación de desplazamiento hacia la derecha.
Si los pines seleccionados S0 = 1 y S1 = 1, entonces este registro carga los datos en paralelo. Por lo tanto, realiza la operación de carga en paralelo y almacena los datos.

S0	S1	Modo de operación
0 “Circuito regulador de voltaje de 12v a 5v ”	0	Estado bloqueado (sin cambios)
0	1	Shift-Izquierda
1	0	Shift-Derecha “Diagrama de circuito del controlador del cargador de batería solar ”
1	1	Carga paralela

De la tabla anterior, podemos observar que este registro opera en todos los modos con entradas serie / paralelo utilizando multiplexores 4 × 1 y flip-flops.

Ventajas

los ventajas de un registro de desplazamiento universal Incluya lo siguiente.

Este registro puede realizar 3 operaciones, como desplazamiento a la izquierda, desplazamiento a la derecha y carga en paralelo.
Almacena los datos temporalmente en el registro.
Puede realizar operaciones de serie a paralelo, paralelo a serie, paralelo a paralelo y serie a serie.
Puede realizar operaciones de entrada-salida tanto en modo serial como paralelo.
Una combinación del registro de desplazamiento unidireccional y el registro de desplazamiento bidireccional da el registro de desplazamiento del universo.
Este registro actúa como una interfaz entre un dispositivo a otro dispositivo para transferir los datos.

Aplicaciones

los aplicaciones de un registro de desplazamiento universal Incluya lo siguiente.

Utilizado en microcontroladores para expansión de E / S
Utilizado como convertidor de serie a serie
Se utiliza como convertidor de datos paralelo a paralelo
Se utiliza como convertidor de datos de serie a paralelo.
Se utiliza en la transferencia de datos de serie a serie
Se utiliza en la transferencia de datos en paralelo.
Se utiliza como elemento de memoria en electrónica digital como computadoras.
Utilizado en aplicaciones de retardo de tiempo
Se utilizan como contadores de frecuencia, contadores binarios y relojes digitales.
Utilizado en aplicaciones de manipulación de datos.

Por lo tanto, se trata de lo universal registro de desplazamiento - definición , diagrama, diseño, funcionamiento, ventajas y desventajas. Hay diferentes tipos de registros de 4 bits disponibles en forma de IC 74291, IC 74395 y muchos más. Aquí hay una pregunta para usted, '¿Cuál es el funcionamiento del registro de desplazamiento universal bidireccional?'