مدار ثبات (Register Circuit)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit) را در آموزش زیر شرح دادیم :
مدار ثبات (Register Circuit) :
مدار ثبات (Register Circuit) یک مدار دیجیتال ترتیبی است که برای ذخیره سازی و انتقال داده های دیجیتال (بیت ها) استفاده می شود. یک ثبات از چندین فلیپ فلاپ (معمولا از نوع D) تشکیل شده است که هر کدام مسئول ذخیره یک بیت هستند. به مجموعه ای از فلیپ فلاپ ها که داده ها را به صورت موازی یا سری ذخیره و انتقال می دهند، ثبات گویند. ثبات ها یکی از عناصر اصلی در حافظه ها، ریزپردازنده ها و مدارهای ارتباطی هستند.
انواع ثبات ها:
⭐ ثبات ذخیره ساز (Storage Register) یا ثبات موازی: ساده ترین نوع ثبات. داده ها به صورت موازی (همزمان) به ورودی های همه فلیپ فلاپ ها اعمال می شوند و با یک پالس کلاک، در ثبات ذخیره می گردند. خروجی نیز به صورت موازی قابل دسترسی است. این ثبات ها برای نگهداری موقت داده ها در ریزپردازنده ها (مانند ثبات های عمومی) استفاده می شوند.
⭐ ثبات شیفت (Shift Register): یک نوع بسیار مهم از ثبات ها که در آن داده ها می توانند با هر پالس کلاک یک بیت به چپ یا راست منتقل (شیفت) شوند. ثبات های شیفت کاربردهای متنوعی دارند، از جمله:
⭐ تبدیل سری به موازی (Serial-in Parallel-out - SIPO): داده ای که به صورت سری (یک بیت در هر کلاک) دریافت می شود، پس از n کلاک به صورت موازی در دسترس قرار می گیرد. در خروجی های موازی برای اتصال به نمایشگرها یا گذرگاه های داده استفاده می شود.
⭐ تبدیل موازی به سری (Parallel-in Serial-out - PISO): داده ای که به صورت موازی بارگذاری می شود، با اعمال پالس های کلاک به صورت سری (یک بیت در هر کلاک) از خروجی خارج می شود. برای ارسال داده ها از طریق خطوط ارتباطی سریال (مانند UART) استفاده می شود.
⭐ تأخیر خط (Delay Line): با عبور یک سیگنال سریال از یک ثبات شیفت می توان آن را به تعداد n کلاک تأخیر انداخت.
آی سی های ثبات معروف:
⭐ 74LS374: یک ثبات ذخیره ساز ۸ بیتی با خروجی سه حالته (Tri-state).
⭐ 74LS164: یک ثبات شیفت ۸ بیتی SIPO.
⭐ 74LS165: یک ثبات شیفت ۸ بیتی PISO.
⭐ 74HC595: یک ثبات شیفت SIPO بسیار محبوب با خروجی موازی و قابلیت ذخیره سازی (latch).
کاربردها: حافظه های موقت در CPU (رجیسترها)، رابط های ارتباطی سریال (مانند SPI، I2C)، صفحه کلیدها، نمایشگرهای LED ماتریسی، و مدارهای پردازش سیگنال دیجیتال.
