مدار ثبات شیفت (Shift Register Circuit)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit) را در آموزش زیر شرح دادیم :
مدار ثبات شیفت (Shift Register Circuit) :
مدار ثبات شیفت (Shift Register) یک مدار دیجیتال ترتیبی است که از چندین فلیپ فلاپ (معمولا از نوع D) به صورت آبشاری تشکیل شده است. این مدار قادر است داده های دیجیتال را در هر پالس کلاک به چپ یا راست منتقل (شیفت) کند. ثبات های شیفت یکی از پرکاربردترین بلوک ها در سیستم های دیجیتال هستند و کاربردهای متنوعی دارند.
انواع ثبات های شیفت:
⭐ SIPO (Serial-In Parallel-Out) یا ورودی سریال - خروجی موازی: داده ها به صورت سریال (یک بیت در هر کلاک) وارد می شوند. پس از n کلاک، داده های n بیتی به صورت موازی در خروجی های فلیپ فلاپ ها در دسترس قرار می گیرند. کاربرد: دریافت داده از یک خط ارتباطی سریال و تبدیل آن به موازی برای استفاده توسط میکروکنترلر.
⭐ PISO (Parallel-In Serial-Out) یا ورودی موازی - خروجی سریال: داده ها به صورت موازی در یک لحظه بارگذاری (Load) می شوند. سپس با اعمال پالس های کلاک، داده ها به صورت سریال (یک بیت در هر کلاک) از خروجی خارج می شوند. کاربرد: ارسال داده های موازی یک میکروکنترلر از طریق یک خط ارتباطی سریال.
⭐ SISO (Serial-In Serial-Out) یا ورودی سریال - خروجی سریال: داده ها به صورت سریال وارد و پس از n کلاک به صورت سریال خارج می شوند. این مدار به عنوان یک خط تأخیر (Delay Line) عمل می کند.
⭐ PIPO (Parallel-In Parallel-Out) یا ورودی موازی - خروجی موازی: داده ها به صورت موازی بارگذاری شده و به صورت موازی نیز قابل دسترسی هستند. این همان یک ثبات ذخیره ساز معمولی است.
آی سی های معروف:
⭐ 74HC595: یک ثبات شیفت ۸ بیتی SIPO بسیار محبوب با خروجی موازی و قابلیت ذخیره سازی (latch) که برای افزایش پین های خروجی میکروکنترلرها استفاده می شود.
⭐ 74HC165: یک ثبات شیفت ۸ بیتی PISO برای خواندن ورودی های موازی با تعداد پین کم.
⭐ CD4014: یک ثبات شیفت ۸ بیتی با قابلیت بارگذاری موازی/سریال.
کاربردها:
⭐ تبدیل سریال به موازی و بالعکس: برای ارتباطات سریال (UART, SPI).
⭐ افزایش پین های خروجی/ورودی میکروکنترلرها.
⭐ خطوط تأخیر (Delay Lines) در پردازش سیگنال.
⭐ مدارهای ضرب و تقسیم ساده.
⭐ تولید الگوهای توالی (Sequence Generators).
