У цифровій електроніці регістр зсуву — це послідовнісний цифровий пристрій, утворений каскадом тригерів, у якому вихід одного тригера з'єднаний із входом наступного. Під дією спільного тактового сигналу дані, що зберігаються в регістрі, зсуваються на одну позицію.
Регістри зсуву використовуються для тимчасового зберігання бітів, послідовного передавання даних, перетворення між послідовним і паралельним форматами, а також для побудови лічильників, затримок і керування цифровими виходами. Багато інтегральних мікросхем регістрів зсуву мають послідовні або паралельні входи й виходи, входи скидання, дозволу тактування або паралельного завантаження.
Принцип роботи Найпростіший регістр зсуву складається з кількох тригерів, з'єднаних послідовно. Кожен тригер зберігає один біт інформації. Під час надходження тактового імпульсу значення з кожного тригера передається до наступного, а новий біт надходить на вхід першого тригера. Таким чином, вміст регістра зміщується на одну позицію за кожен тактовий імпульс.
Напрям зсуву може бути фіксованим або керованим. У двонапрямлених регістрах зсуву дані можуть зміщуватися вліво або вправо залежно від керувального сигналу. Якщо вихід останнього тригера з'єднати з входом першого, утворюється кільцевий або циклічний регістр зсуву.
Типи За способом введення і виведення даних розрізняють кілька основних типів регістрів зсуву:
SISO () — послідовний вхід і послідовний вихід; SIPO () — послідовний вхід і паралельний вихід; PISO () — паралельний вхід і послідовний вихід; PIPO () — паралельний вхід і паралельний вихід.
Конфігурація SIPO використовується для перетворення послідовного потоку бітів у паралельний набір сигналів. Наприклад, 8-бітний регістр зсуву з послідовним входом і паралельними виходами може приймати біти по одному, а потім подавати їх одночасно на кілька вихідних ліній.
Конфігурація PISO виконує протилежну функцію: дані завантажуються паралельно, після чого виводяться послідовно по одному біту за тактовий цикл. Такі регістри застосовують, коли потрібно передати кілька паралельних сигналів через одну лінію даних.
Застосування Регістри зсуву застосовуються в цифровій техніці для:
перетворення послідовних даних у паралельні та навпаки; розширення кількості цифрових входів або виходів мікроконтролерів; побудови затримок у цифрових схемах; зберігання і переміщення бітових послідовностей; керування світлодіодними індикаторами, дисплеями та іншими цифровими навантаженнями; побудови лічильників і генераторів псевдовипадкових послідовностей.
Виробники логічних мікросхем випускають різні типи регістрів зсуву, зокрема каскадовані SIPO- та PISO-регістри, які використовуються для керування виходами, розширення GPIO та інших задач цифрової логіки.
Див. також Тригер Лічильник Регістр процесора Цифрова електроніка Послідовне передавання даних Паралельний інтерфейс Кільцевий лічильник
Примітки