موضوع مقاله: شیفت رجیستر | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # شیفت رجیستر | مقدمه: انگشتی|چپ در طراحی دیجیتال، شیفت رجیستر (به معنی ثبات انتقال‌دهنده)، زنجیره‌ای از فلیپ‌فلاپ‌ها است که یک پالس ساعت مشترک دارند و خروجی هر فلیپ‌فلاپ، به ورودی فلیپ‌فلاپ بعدی در زنجیره متصل شده‌اسp[';.[reyl] ت؛ در نتیجه مداری حاصل می‌شود که می‌تواند در هر پالس ساعت، آرایه بیتی که در آن ذخیره شده را یک واحد به سمت چپ یا راست شیفت (انتقال) دهد. | ## بخش 1: شیفت رجیستر | در عمل شیفت، بیتی که در ورودی قرار دارد به داخل آرایه آورده می‌شود (شیفت به داخل) و آخرین بیت از آرایه خارج می‌شود و از بین می‌رود (شیفت به بیرون). به عبارت دیگر، ثباتی که بتواند اطلاعات دودویی اش را به سمت راست یا چپ شیفت دهد، ثبات شیفت‌دهنده یا شیفت رجیستر نامیده می‌شود. در حالت سری، بیت‌ها به صورت پشت سر هم و به ترتیب وارد شیفت رجیستر می‌شوند و در حالت موازی، داده‌ها به صورت همزمان وارد شیفت رجیستر می‌شوند؛ مثلاً یک شیفت رجیستر می‌تواند به صورت ورودی سری، خروجی موازی یا ورودی موازی، خروجی سری باشد. همچنین گونه‌های دیگری هم وجود دارد که در آن هم ورود و هم خروج داده‌ها یا به صورت سری یا به صورت موازی صورت می‌گیرد؛ مثلاً حالت که داده‌ها هم به صورت سریال وارد می‌شوند و هم به صورت سریال خارج می‌شوند. همچنین گونه‌های دیگری از شیفت رجیسترها وجود دارد که می‌توانند عمل شیفت را به صورت دوطرفه انجام دهند: شیفت به سمت راست و شیفت به سمت چپ. در یک شیفت رجیستر سری می‌توان آخرین بیت را به اولین بیت متصل کرده تا یک شیفت رجیستر حلقوی حاصل شود. تعریف در مدارهای دیجیتال یک شیفت رجیستر یک آبشار از فلیپ فلاپ می‌باشد که در آن خروجی هر فلیپ فلاپ به ورودی فلیپ فلاپ بعدی در یک زنجیره متصل می‌باشد. نتیجه اینکه در یک مدار که موقعیت جابجا می‌شود، آرایه‌ای از بیتها در آن ذخیره شده در هر پالس ساعت یک بیت که در ورودی حاضر است به داخل رفته و آخرین بیت از آن خارج می‌شود. به‌طور کلی یک شیفت رجیستر ممکن است چند بعدی باشد مانند اینکه داده داخل آن و خروجی‌ها خودشان آرایه‌ای از بیت می‌باشند. با کار کردن چندین شیفت رجیستر با طول بیت یکسان به‌طور موازی به آسانی کار می‌کند. اینها اغلب به صورت سریال – ورودی و موازی خروجی یا به صورت موازی – ورودی و سریال-خروجی دسته‌بندی می‌شوند. | ## بخش 2: شیفت رجیستر | همچنین انواعی از آن‌ها وجود دارد که می‌توانند هر دو نوع ورودی موازی و سریال و خروجی موازی و سریال را داشته باشند. همچنین شیفت رجیسترهای دو جهته وجود دارد که اجازه منتقل شدن را در هر دو طرف می‌دهد :از چپ به راست و از راست به چپ. ورودی سریال و آخرین خروجی از یک شیفت رجیستر می‌توانند برای ساختن یک مدار شیفت رجیستر به هم وصل شوند. رشته‌ای از داده‌ها در ورودی قرار می‌گیرد و هروقت که کلاک ۱ باشد یک مرحله به راست تغییر مکان می‌دهد. بیتی که در سمت راست‌ترین قرار دارد (خروجی آخرین فلیپ فلاپ) به خروجی منتقل می‌شود و از بین می‌رود. داده بعد از هر فلیپ فلاپ روی خروجی ذخیره می‌شود؛ بنابراین ۴ واحد ذخیره‌سازی در این شکل وجود دارد که آن یک شیفت رجیستر ۴ بیتی می‌باشد. برای درک بهتر الگوی جابجایی تصور کنید که رجیستر عدد باینری ۰۰۰۰ را در خود نگه می‌دارد (بنابراین همه واحدهای ذخیره‌سازی خالی می‌باشند). مانند دیتای ورودی برای رجیستر ۱٬۰٬۱٬۱٬۰٬۰٬۰٬۰ می‌باشد؛ بنابراین خروجی سریال کل رجیستر ۱۰۱۱۰۰۰۰ می‌باشد. اگر ورود دیتا به ورودی ادامه پیدا کند در خروجی دقیقاً مانند داده ورودی دیده می‌شود. هنگامی که داده وارد می‌شود ممکن است داده در هر خروجی یا خوانده نشود یا به خروجی منتقل شده و با داده قبلی جایگزین شود. در مواقعی که نباید خروجی‌های موازی در طول پردازشهای سری تغییر کند مطلوب است از لچ استفاده شود. | ## بخش 3: شیفت رجیستر | در یک لچ منتقل‌کننده ثبات مانند (۷۴۵۹۵) داده سریال در ابتدا به داخل یک شیفت رجیستر داخلی بار می‌شود سپس به محض دریافت سیگنال موقعیت شیفت رجیستر به خروجی رجیسترها کپی می‌شود. به‌طور عمومی کاربرد شیفت رجیستر ورودی سریال / خروجی موازی تبدیل داده سریال از روی یک رشته سیم به فرمت موازی روی چند سیم می‌باشد. با این ترتیب مدار با ورودی ۱ به صورت ورودی، اکنون به صورت یک شیفت رجیستر با ورودی سریال و خروجی سریال عمل می‌کند. یکی از بیشترین موارد استفاده از یک شیفت رجیستر تبدیل بین رابطهای سریال و موازی می‌باشد. رابط موازی برای خیلی از مدارهایی که روی گروهی از بیتها کار می‌کنند سودمند می‌باشد. همچنین چندین شیفت رجیسترهای دو جهته می‌توانند به صورت موازی برای ساخت پشته به هم وصل شوند. رجیسترهای ورودی سریال / خروجی موازی به‌طور عمومی به خروجی میکروپردازنده‌ها هنگامی که به پینهای عمومی ورودی و خروجی بیشتری نیاز می‌باشد وصل می‌شوند. این ویژگی به دستگاه‌های باینری زیادی اجازه می‌دهند که با استفاده از تنها ۲ یا ۳ پین کنترل شوند اما کندتر از موازی هستند. دستگاه‌ها به خروجی‌های موازی از شیفت رجیستر متصل می‌باشند سپس حالت مناسب همه آن دستگاه‌ها می‌توانند به خروجی میکروپردازنده با استفاده از یک ارتباط سریال منتقل شوند. | ## جمع‌بندی | به‌طور مشابه پیکربندی ورودی موازی / خروجی سریال به‌طور عمومی برای اضافه کردن ورودی‌های باینری بیشتر به یک ریزپردازنده مورد استفاده قرار می‌گیرند.