Registrador de deslocamento SIPO
Um registrador de deslocamento SIPO (entrada serial, saída paralela) aceita um bit por vez em sua entrada serial DATA e desloca a palavra armazenada para a esquerda a cada borda de subida do clock, de modo que o bit mais novo entra na posição Q0 e os bits antigos sobem em direção a Q(N-1). Após N clocks, toda a palavra fica disponível em paralelo nas N saídas Q. Um Reset assíncrono limpa o registrador para 0. Registradores SIPO transformam uma única linha serial em uma palavra paralela, a metade receptora da conversão série-paralelo.
Entrada serial, saída paralela
Alimente DATA a partir de uma chave, CLK a partir de um Clock e coloque um LED em cada saída Q. Defina DATA e pulse o clock: o bit que você inseriu acende Q0 e, no próximo clock, passa para Q1 enquanto um bit novo entra em Q0. Após alguns clocks, a fileira de LEDs mostra o fluxo serial espalhado em paralelo. Pulse Reset para apagar todo o registrador.
| 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 os bits deslocando
Cada borda de subida executa valor = (valor << 1) | DATA, mascarado para N bits. Assim o registrador se comporta como uma janela móvel sobre os últimos N bits seriais. Insira um padrão conhecido e você poderá vê-lo avançar pelas saídas uma posição por clock, que é exatamente como um receptor remonta um byte que chega bit a bit.
Um contador em anel
Realimente a última saída Q(N-1) na entrada DATA e pré-carregue um único 1. Esse bit solitário passa a circular pelo registrador, um passo por clock, de modo que exatamente uma saída fica em alto por vez em um padrão rotativo sem fim. Esse contador em anel é um sequenciador one-hot compacto, perfeito para acionar fases de um motor de passo, varrer um teclado ou acender LEDs em perseguição.
Citações
- 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.. Referência 1
- Wakerly, J. F. (2018). Digital design: Principles and practices (5th ed.). Pearson.. Referência 2