Registro de desplazamiento SIPO
Un registro de desplazamiento SIPO (entrada serial, salida paralela) acepta un bit a la vez en su entrada serial DATA y desplaza la palabra almacenada a la izquierda en cada flanco de subida del reloj, de modo que el bit más nuevo entra en la posición Q0 y los bits antiguos suben hacia Q(N-1). Tras N relojes, toda la palabra queda disponible en paralelo en las N salidas Q. Un Reset asíncrono borra el registro a 0. Los registros SIPO convierten una sola línea serial en una palabra paralela, la mitad receptora de la conversión serie a paralelo.
Entrada serial, salida paralela
Alimenta DATA desde un interruptor, CLK desde un Clock y coloca un LED en cada salida Q. Fija DATA y pulsa el reloj: el bit que introdujiste enciende Q0, y en el siguiente reloj pasa a Q1 mientras un bit nuevo entra en Q0. Tras unos relojes, la fila de LEDs muestra el flujo serial desplegado en paralelo. Pulsa Reset para borrar todo el registro.
| Clock | DATA | Q3 Q2 Q1 Q0 |
|---|---|---|
| reset | - | 0 0 0 0 |
| 1 | 1 | 0 0 0 1 |
| 2 | 0 | 0 0 1 0 |
| 3 | 1 | 0 1 0 1 |
| 4 | 1 | 1 0 1 1 |
Ver cómo se desplazan los bits
Cada flanco de subida ejecuta valor = (valor << 1) | DATA, enmascarado a N bits. Así el registro se comporta como una ventana móvil sobre los últimos N bits seriales. Introduce un patrón conocido y podrás verlo avanzar por las salidas una posición por reloj, que es exactamente como un receptor rearma un byte que llega bit a bit.
Un contador en anillo
Realimenta la última salida Q(N-1) a la entrada DATA y precarga un único 1. Ese bit solitario circula ahora por el registro, un paso por reloj, así que exactamente una salida está en alto a la vez en un patrón rotativo sin fin. Este contador en anillo es un secuenciador one-hot compacto, perfecto para excitar fases de un motor paso a paso, escanear un teclado o encender LEDs en persecución.
Citas
- Maity, H., Banerjee, S., Biswas, A., Pal, A., & Bhattacharjee, A. K. (2020). Design of reversible shift register using reduced number of logic gates. Micro and Nanosystems, 12(1), 42-48.. Referencia 1
- Wakerly, J. F. (2018). Digital design: Principles and practices (5th ed.). Pearson.. Referencia 2