Сдвигающие регистры

(Угрюмов-2изд, разд.3.7, стр.205 djvu)

Для чего используется операция сдвига двоичного слова?

Арифметическая операция с целым двоичным числом: умножение или деление на степень двойки

Изменение формы представления данных при передаче: преобразование параллельного кода в последовательный.

Генераторы псевдослучайных последовательностей.

Понятие параллельной и последовательной передачи двоичных данных.

Как можно построить сдвиговый регистр? Требуется выполнять передачу содержимого каждого из разрядов регистра в соседнюю позицию.

На рис. изображен сдвиговый регистр, построенный на D-триггерах с динамическим управлением.

При действии синхроимпульса на объединенных вместе динамических прямых входах С (рис. а) каждый из разрядов воспринимает состояние соседнего разряда слева (сдвиг вправо).

Понятия «влево» или «вправо» являются условными, поскольку они относятся лишь к рисунку. Однако, если регистр содержит двоичное число, и известно, какие разряды являются старшими и какие ‑ младшими, условность пропадает.

Сдвигающий регистр позволяет преобразовать последовательную форму передачи двоичных данных в параллельную. После того, как слово данных (например, байт) последовательно введено в сдвигающий регистр бит за битом, оно (слово) может быть считано параллельно с выходов разрядов.

На следующем рисунке изображен солее сложный сдвиговый регистр, в котором можно управлять направлением сдвига, подавая один из двух сигналов «Влево», либо «Вправо». Собственно сдвиг происходит по нарастанию сигнала «Сдвиг» (вход с динамическим управлением).

Если требуется преобразовать параллельный код в последовательный, необходимо иметь возможность записи независимо в каждый разряд сдвигового регистра.

На рис. изображена модификация D-триггера с динамическим управлением по входу C записью данных, подаваемых на вход D, и с возможностью асинхронной записи 1 по входу S, и 0 по входу R.

Сдвигающий регистр на таких триггерах позволяет вначале произвести запись двоичного слова одновременно во все разряды регистра, а затем, осуществляя сдвиги содержимого регистра, получить на выходе крайнего разряда.

Можно аналогично построить сдвигающий регистр на двухступенчатых триггерах (со структурой «Ведущий-ведомый».