Secara umum, register dapat didefinisikan sebagai perangkat yang digunakan untuk menyimpan data biner tetapi jika Anda ingin menyimpan beberapa bit data maka digunakan seperangkat Flip flop yang dihubungkan secara seri. Data yang disimpan dalam register dapat digeser dengan menggunakan register geser di sisi kanan atau kiri dengan menyediakan pulsa CLK. Daftar Shift adalah sekelompok sandal jepit digunakan untuk menyimpan beberapa bit data. Demikian pula, register geser dengan n-bit dapat dibentuk hanya dengan menghubungkan n flip-flop di mana setiap flip-flop hanya menyimpan satu bit data. Setelah register menggeser bit ke sisi kanan itu adalah register geser kanan sedangkan jika bergeser ke sisi kiri maka itu dikenal sebagai register geser kiri. Artikel ini membahas tentang gambaran salah satu jenis register geser yaitu register geser seri paralel atau register geser SIPO .
Apa itu Shift Register SIPO?
Register geser yang memungkinkan input serial output paralel dikenal sebagai register geser SIPO. Dalam register SIPO, istilah SIPO adalah singkatan dari serial input parallel output. Pada register geser jenis ini, data masukan diberikan sedikit demi sedikit secara serial. Untuk setiap pulsa clock, data input di semua FF dapat digeser dengan satu posisi. Output daya pada setiap flip-flop dapat diterima secara paralel.
Diagram Sirkuit
Itu Diagram rangkaian register geser SISO ditunjukkan di bawah ini. Sirkuit ini dapat dibangun dengan 4 D flip-flop yang terhubung seperti yang ditunjukkan pada diagram di mana sinyal CLR diberikan tambahan untuk sinyal CLK ke semua FF atau RESET. Pada rangkaian di atas, output FF pertama diberikan ke input FF kedua. Keempat flip-flop D ini dihubungkan satu sama lain secara serial karena sinyal CLK yang sama diberikan kepada setiap flip-flop.
Kerja Shift Register SIPO
Cara kerja register geser SIPO adalah; yang dibutuhkan input data serial dari flip flop pertama dari sisi kiri dan menghasilkan output data paralel. Rangkaian register geser SIPO 4-bit ditunjukkan di bawah ini. Pengoperasian register geser ini adalah, pertama semua flip flop dari rangkaian dari FF1 sampai FF4 harus di RESET agar semua keluaran FF seperti QA sampai QD akan berada pada level logika nol sehingga tidak ada keluaran data paralel.
Konstruksi register geser SIPO ditunjukkan di atas. Dalam diagram, keluaran flip flop pertama 'QA' terhubung ke input flip flop kedua 'DB'. Output flip flop kedua 'QB' terhubung ke input flip flop ketiga DC, dan output flip flop ketiga 'QC' terhubung ke input flip flop keempat 'DD. Di sini, QA, QB, QC, dan QD adalah output data.
Awalnya, semua output akan menjadi nol sehingga tanpa pulsa CLK; semua data akan menjadi nol. Mari kita ambil contoh input data 4-bit seperti 1101. Jika kita menerapkan pulsa clock pertama '1' ke flip flop pertama, data yang akan dimasukkan ke FF dan QA menjadi '1', dan sisanya semua output seperti QB , QC dan QD akan menjadi nol. Jadi output data pertama adalah '1000'
Jika kita menerapkan pulsa clock kedua sebagai '0' ke flip flop pertama maka QA menjadi '0', QB menjadi '0', QC menjadi '0' dan QD menjadi '0'. Jadi output data kedua akan menjadi '0100' karena proses shift kanan.
Jika kita menerapkan pulsa clock ketiga sebagai '1' ke flip flop pertama maka QA menjadi '1', QB menjadi '0', QC menjadi '1' dan QD menjadi '0'. Jadi output data ketiga akan menjadi '1011' karena proses shift kanan.
Jika kita menerapkan pulsa clock keempat sebagai '1' ke flip flop pertama maka QA menjadi '1', QB menjadi '1', QC menjadi '0' dan QD menjadi '1'. Jadi output data ketiga akan menjadi '1101' karena proses shift kanan.
Tabel Kebenaran Daftar Shift SIPO
Tabel kebenaran register geser SIPO ditunjukkan di bawah ini.
Diagram Waktu
Itu diagram waktu register geser SIPO ditunjukkan di bawah ini.
Di sini kita menggunakan sinyal i/p CLK tepi positif. Dalam pulsa clock pertama, data input menjadi QA = '1' dan semua nilai lain seperti QB, QC, dan QD menjadi '0'. Jadi outputnya akan menjadi '1000'. Pada pulsa clock kedua, output akan menjadi '0101'. Pada pulsa clock ketiga, output akan menjadi '1010' dan pada pulsa clock keempat, output akan menjadi '1101'.
SIPO Shift Register Kode Verilog
Kode Verilog untuk register geser SIPO ditunjukkan di bawah ini.
modul sipomod(clk,clear, si, po);
masukan clk, si, jelas;
keluaran [3:0] po;
reg [3:0] tmp;
reg [3:0] po;
selalu @(posege clk)
mulai
jika (jelas)
tmp <= 4'b0000;
kalau tidak
tmp <= tmp << 1;
tmp[0] <= ya;
po = tmp;
akhir
modul akhir
74HC595 IC SIPO Shift Register Circuit & Cara Kerjanya
IC 74HC595 adalah serial 8-bit dalam register geser keluar paralel, sehingga menggunakan input secara serial dan memberikan output paralel. IC ini mencakup 16-pin dan tersedia dalam paket yang berbeda seperti SOIC, DIP, TSSOP & SSOP.
Konfigurasi pin 74HC595 ditunjukkan di bawah ini di mana setiap pin dibahas di bawah ini.
Pin 1 hingga 7 & 15 (QB hingga QH & QA): Ini adalah o/p Pin yang digunakan untuk menghubungkan perangkat output seperti tampilan 7-segmen dan LED.
Pin8 (GND): Pin GND ini hanya terhubung ke pin GND dari catu daya atau mikrokontroler.
Pin9 (QH): Pin ini digunakan untuk menghubungkan ke pin SER dari IC yang berbeda & memberikan sinyal CLK yang sama ke kedua IC sehingga berfungsi seperti IC tunggal termasuk 16-output.
Pin16 (Vcc): Pin ini digunakan untuk menghubungkan ke mikrokontroler sebaliknya Power supply karena merupakan IC level logika 5V.
Pin14 (BE): Ini adalah Serial i/p Pin dimana data dimasukkan secara serial di seluruh pin ini.
Pin11 (SRCLK): Ini adalah Pin CLK Shift Register yang bekerja seperti CLK untuk Shift Register karena sinyal CLK diberikan di seluruh pin ini.
Pin12 (RCLK): Ini adalah pin Register CLK yang digunakan untuk mengamati o/ps pada perangkat yang terhubung ke IC ini.
Pin10 (SRCLR): Ini adalah Pin CLR Register Geser. Pin ini terutama digunakan ketika kita perlu mengosongkan penyimpanan register.
Pin13 (OE): Ini adalah Pin Aktifkan o/p. Setelah pin ini diatur ke HIGH maka register geser diatur ke kondisi Impedansi tinggi & o/ps tidak ditransmisikan. Jika kita mengatur pin ini ke rendah, kita bisa mendapatkan o/ps.
74HC595 IC Bekerja
Diagram rangkaian IC 74HC595 untuk mengendalikan LED ditunjukkan di bawah ini. 3-pin dari register geser diperlukan untuk dihubungkan ke Arduino seperti pin 11, 12 & 14. Kedelapan LED hanya akan terhubung ke IC register geser ini.
Komponen yang diperlukan untuk merancang rangkaian ini terutama meliputi IC Shift Register 74HC595, Arduino UNO, Power Supply 5V, Breadboard, 8 LED, Resistor 1KΩ – 8, dan kabel penghubung.
Pertama, Pin Serial i/p dari Shift Register perlu terhubung ke Pin-4 Arduino Uno. Setelah itu, sambungkan kedua pin CLK & kait seperti pin 11 & 12 IC masing-masing ke pin 5 & 6 Arduino Uno. LED dihubungkan dengan menggunakan resistor pembatas arus 1KΩ ke pin 8-o/p IC. Catu daya 5V terpisah digunakan untuk IC 74HC595 dengan GND umum ke Arduino sebelum memasok 5V dari Arduino.
Kode
Kode sederhana untuk mengaktifkan 8 LED ON secara seri ditunjukkan di bawah ini.
int kaitPin = 5;
int clkPin = 6;
int dataPin = 4;
byte LED = 0;
batalkan pengaturan()
{
Serial.begin(9600);
pinMode(latchPin, OUTPUT);
pinMode(dataPin, OUTPUT);
pinMode(clkPin, OUTPUT);
}
lingkaran kosong()
{
int i=0;
LED = 0;
shiftLED();
penundaan (500);
untuk (i = 0; i < 8; i++)
{
bitSet(LED, saya);
Serial.println(LED);
shiftLED();
penundaan (500);
}
}
batal shiftLED()
{
digitalWrite(latchPin, RENDAH);
shiftOut(dataPin, clkPin, MSBFIRST, LED);
digitalWrite(latchPin, TINGGI);
}
Cara kerja rangkaian register geser ini adalah mula-mula ke-8 LED akan OFF karena variabel byte LED diset ke nol. Sekarang, setiap bit diatur ke 1 dengan fungsi 'bitSet' & digeser keluar dengan fungsi 'shiftOut'. Demikian juga, setiap LED akan AKTIF dalam rangkaian yang sama. Jika Anda ingin mematikan LED, maka Anda dapat memanfaatkan fungsi “bitClear”.
IC Shift Register 74HC595 digunakan dalam berbagai aplikasi seperti server, kontrol LED, kontrol industri, peralatan elektronik, sakelar jaringan, dll.
Aplikasi
Itu aplikasi register geser keluaran paralel input serial ditunjukkan di bawah ini.
- Umumnya register geser digunakan untuk menyimpan data sementara, digunakan sebagai ring & Johnson Penghitung cincin .
- Ini digunakan untuk mentransfer data & manipulasi.
- Flip flop ini terutama digunakan dalam jalur komunikasi di mana jalur data de-multiplexing menjadi banyak jalur paralel diperlukan karena register geser ini digunakan untuk mengubah data dari serial ke paralel.
- Ini digunakan untuk enkripsi & dekripsi data.
- Register geser ini digunakan dalam CDMA untuk menghasilkan kode PN atau Nomor Urutan Kebisingan Pseudo.
- Kami dapat menggunakannya untuk melacak data kami!
- Register geser SIPO digunakan dalam berbagai aplikasi digital untuk konversi data.
- Kadang-kadang, jenis register geser ini hanya terhubung ke mikroprosesor sekali lagi pin GPIO diperlukan.
- Aplikasi praktis dari register geser SIPO ini adalah untuk memberikan data keluaran mikroprosesor ke indikator panel jarak jauh.
Demikian sekilas tentang SIPO register geser – sirkuit, kerja, tabel kebenaran, dan diagram waktu dengan aplikasi. Komponen register geser SIPO yang paling sering digunakan adalah 74HC595, 74LS164, 74HC164/74164, SN74ALS164A, SN74AHC594, SN74AHC595, dan CD4094. Register ini sangat cepat digunakan, data dapat dikonversi dengan sangat mudah dari serial ke paralel, dan desainnya sederhana. Ini pertanyaan untuk Anda, apa itu register geser PISO.
