Genel olarak, bir kayıt, ikili verileri depolamak için kullanılan bir cihaz olarak tanımlanabilir, ancak birden fazla veri biti depolamak istiyorsanız, seri olarak bağlanmış bir dizi Flip flop kullanılır. Kayıtlarda saklanan veriler, CLK darbeleri sağlanarak sağ veya sol taraftaki kaydırmalı yazmaçlar kullanılarak kaydırılabilir. Vardiya Kaydı bir gruptur parmak arası terlik birden fazla bit veriyi depolamak için kullanılır. Benzer şekilde, her flip-flop'un tek bir veri bitini depoladığı her yerde n flip-flop basitçe bağlanarak n-bitli bir kaydırma yazmacı oluşturulabilir. Kayıt, bitleri sağa kaydırdığında, sağa kaydıran yazmaç, sola kayarsa, sola kaydıran yazmaç olarak bilinir. Bu makalede, paralel çıkışlı kaydırmalı yazmaçta seri olan kaydırmalı yazmaç türlerinden birine genel bir bakış ele alınmaktadır. SIPO vardiya kaydı .
SIPO Vardiya Kaydı Nedir?
Seri giriş paralel çıkışa izin veren kaydırma yazmacı, SIPO kaydırma yazmacı olarak bilinir. SIPO kaydında, SIPO terimi, seri giriş paralel çıkış anlamına gelir. Bu tür kaydırmalı yazmaçta, giriş verileri bit bit seri olarak verilir. Her saat darbesi için, tüm FF'lerdeki giriş verileri tek bir konumla kaydırılabilir. Her flip-flop'taki o/p paralel olarak alınabilir.
Devre şeması
bu SISO shift register devre şeması aşağıda gösterilmiştir. Bu devre, tüm FF'lere CLK sinyaline ek olarak CLR sinyalinin verildiği şemada gösterildiği gibi bağlanan 4 D flip-flop'lar ile oluşturulabilir veya RESET. Yukarıdaki devrede birinci FF çıkışı ikinci FFs girişine verilmiştir. Bu dört D flip-flop'un tümü, her flip-flop'a aynı CLK sinyali verildiği için seri olarak birbirine bağlıdır.
SIPO Shift Register'ın Çalışması
SIPO shift register'ın çalışması; sol taraftaki ilk flip flop'tan seri veri girişini alıp paralel bir veri çıkışı ürettiğidir. 4 bitlik SIPO kaydırma yazmaç devresi aşağıda gösterilmiştir. Bu kaydırma yazmacının çalışması, ilk olarak, FF1'den FF4'e kadar olan devredeki tüm flip flop'ların RESET olması gerekir, böylece QA'dan QD'ye kadar tüm FF'lerin çıkışları mantık sıfır seviyesinde olur, böylece paralel veri çıkışı olmaz.
SIPO kaydırma yazmacının yapısı yukarıda gösterilmiştir. Şemada, birinci flip flop çıkışı 'QA' ikinci flip flop girişi 'DB'ye bağlanır. İkinci flip flop çıkışı 'QB', üçüncü flip flop girişi DC'ye bağlanır ve üçüncü flip flop çıkışı 'QC' dördüncü flip flop girişi 'DD'ye bağlanır. Burada QA, QB, QC ve QD veri çıktılarıdır.
Başlangıçta, CLK darbesi olmadan tüm çıkış sıfır olacaktır; tüm veriler sıfır olacak. 1101 gibi 4 bitlik bir veri girişi örneği alalım. İlk flip flop'a ilk saat darbesi '1'i uygularsak, FF ve QA'ya girilecek veri '1' olur ve tüm çıkışlar QB gibi kalır. , QC ve QD sıfır olacaktır. Yani ilk veri çıkışı '1000'
İkinci saat darbesini ilk flip flop'a '0' olarak uygularsak, QA '0' olur, QB '0' olur, QC '0' olur ve QD '0' olur. Böylece sağa kaydırma işlemi nedeniyle ikinci veri çıkışı '0100' olacaktır.
Üçüncü saat darbesini ilk flip flop'a '1' olarak uygularsak, QA '1' olur, QB '0' olur, QC '1' olur ve QD '0' olur. Böylece, sağa kaydırma işlemi nedeniyle üçüncü veri çıkışı '1011' olacaktır.
Dördüncü saat darbesini birinci flip flop'a '1' olarak uygularsak, QA '1' olur, QB '1' olur, QC '0' olur ve QD '1' olur. Böylece, sağa kaydırma işlemi nedeniyle üçüncü veri çıkışı '1101' olacaktır.
SIPO Shift Register Doğruluk Tablosu
SIPO kaydırma yazmacının doğruluk tablosu aşağıda gösterilmiştir.
Zamanlama Şeması
bu SIPO kaydırma yazmacının zamanlama şeması aşağıda gösterilmiştir.
Burada pozitif kenarlı bir CLK i/p sinyali kullanıyoruz. İlk saat darbesinde giriş verileri QA = '1' olur ve QB, QC ve QD gibi tüm diğer değerler '0' olur. Böylece çıktı '1000' olacaktır. İkinci saat darbesinde çıkış '0101' olacaktır. Üçüncü saat darbesinde çıkış '1010' ve dördüncü saat darbesinde çıkış '1101' olacaktır.
SIPO Vardiya Kaydı Verilog Kodu
SIPO kaydırma kaydı için Verilog kodu aşağıda gösterilmiştir.
modül sipomod(clk,clear, si,po);
giriş clk, si,clear;
çıkış [3:0] po;
kayıt [3:0] tmp;
reg [3:0] po;
her zaman @(pozge clk)
başlamak
temizse)
tmp <= 4'b0000;
başka
tmp <= tmp << 1;
tmp[0] <= evet;
po = tmp;
son
uç modül
74HC595 IC SIPO Shift Register Devresi ve Çalışması
74HC595 IC, paralel çıkış kaydırma yazmacında 8 bitlik bir seridir, bu nedenle girişleri seri olarak kullanır ve paralel çıkışlar sağlar. Bu IC 16-pin içerir ve SOIC, DIP, TSSOP & SSOP gibi farklı paketlerde mevcuttur.
74HC595'in pim Yapılandırması, her bir pimin aşağıda tartışıldığı aşağıda gösterilmiştir.
1'den 7'ye ve 15'e kadar olan Pinler (QB'den QH & QA'ya): Bunlar, 7 segmentli ekranlar ve LED'ler gibi çıkış cihazlarını bağlamak için kullanılan o/p Pinleridir.
Pin8 (GND): Bu GND pini, mikrodenetleyicinin güç kaynağının GND pinine basitçe bağlanır.
Pin9 (QH): Bu Pin, farklı bir IC'nin SER pinine bağlanmak ve her iki IC'ye aynı CLK sinyalini vermek için kullanılır, böylece 16 çıkışlı tek bir IC gibi çalışırlar.
Pin16 (Vcc): Bu pin, mikrodenetleyiciye bağlanmak için kullanılır, aksi takdirde Güç kaynağı, 5V lojik seviyeli bir IC olduğu için.
Pin14 (BE): Bu pin üzerinden verilerin seri olarak girildiği Seri i/p Pinidir.
Pin11 (SRCLK): CLK sinyali bu pin boyunca verildiğinden, Shift Register için CLK gibi çalışan Shift Register CLK Pinidir.
Pin12 (RCLK): Bu IC'lere bağlı cihazlarda o/ps gözlemlemek için kullanılan Register CLK pinidir.
Pin10 (SRCLR): Bu, Shift Register CLR Pinidir. Bu pin esas olarak kayıt defterinin deposunu temizlememiz gerektiğinde kullanılır.
Pin13 (OE): O/p Etkinleştirme Pimidir. Bu pin YÜKSEK olarak ayarlandığında, kaydırma yazmacı yüksek bir Empedans koşuluna ayarlanır ve o/ps iletilmez. Bu pini low yaparsak o/ps değerini alabiliriz.
74HC595 IC Çalışıyor
LED'leri kontrol etmek için 74HC595 IC'nin devre şeması aşağıda gösterilmiştir. Kaydırma yazmacının 3-pinlerinin Arduino'ya pin 11, 12 ve 14 gibi bağlanması gerekir. Sekiz LED'in tümü basitçe bu kaydırma yazmacı IC'ye bağlanacaktır.
Bu devreyi tasarlamak için gerekli bileşenler esas olarak bir 74HC595 Shift Register IC, Arduino UNO, 5V Güç Kaynağı, Breadboard, 8 LED, 1KΩ Dirençler – 8 ve bağlantı kablolarını içerir.
İlk olarak, Shift Register'ın Seri i/p Pininin Arduino Uno'nun Pin-4'üne bağlanması gerekir. Bundan sonra, IC'nin 11 ve 12 pinleri gibi hem CLK hem de mandal pinlerini sırasıyla Arduino Uno'nun 5 ve 6 pinlerine bağlayın. LED'ler, IC'nin 8-o/p pinlerine 1KΩ akım sınırlama dirençleri kullanılarak bağlanır. Arduino'dan 5V beslemeden önce Arduino'ya ortak GND'li 74HC595 IC için ayrı bir 5V güç kaynağı kullanılır.
kod
Bir serideki 8 LED'i AÇIK etkinleştirmek için basit kod aşağıda gösterilmiştir.
int latchPin = 5;
int clkPin = 6;
int veriPin = 4;
bayt LED'i = 0;
geçersiz kurulum()
{
Seri.başla(9600);
pinMode(latchPin, OUTPUT);
pinMode(veriPin, ÇIKIŞ);
pinMode(clkPin, ÇIKIŞ);
}
boşluk döngüsü()
{
int i=0;
LED = 0;
shiftLED();
gecikme(500);
için (i = 0; i < 8; i++)
{
bitSet(LED, ben);
Seri.println(LED);
shiftLED();
gecikme(500);
}
}
geçersiz shiftLED()
{
digitalWrite(latchPin, LOW);
shiftOut(dataPin, clkPin, MSBFIRST, LED);
digitalWrite(latchPin, YÜKSEK);
}
Bu kaydırma yazmaç devresinin çalışması, bayt değişken LED'i sıfıra ayarlandığından, ilk başta 8 LED'in tümü KAPALI olacaktır. Artık her bit “bitSet” fonksiyonu ile 1'e ayarlandı ve “shiftOut” fonksiyonu ile kaydırıldı. Aynı şekilde her LED aynı seride yanacaktır. LED'i kapatmak istiyorsanız, 'bitClear' işlevini kullanabilirsiniz.
74HC595 Shift Register IC, sunucular, LED kontrolü, endüstriyel kontrol, elektronik cihazlar, ağ anahtarları vb. gibi farklı uygulamalarda kullanılır.
Uygulamalar
bu seri giriş paralel çıkış kaydırma yazmacı uygulamaları aşağıda gösterilmiştir.
- Genel olarak, vardiya kaydı, bir halka olarak kullanılan geçici verileri depolamak için kullanılır & Johnson Halka sayacı .
- Bunlar veri aktarımı ve manipülasyon için kullanılır.
- Bu flip flop'lar, veri hattının çok sayıda paralel hatta de-multiplekslenmesinin gerekli olduğu her yerde iletişim hatlarında kullanılır, çünkü bu kaydırma yazmacı verileri seriden paralele değiştirmek için kullanılır.
- Bunlar veri şifreleme ve şifre çözme için kullanılır.
- Bu kaydırma yazmacı, PN kodu veya Sözde Gürültü Sıra Numarası oluşturmak için CDMA içinde kullanılır.
- Verilerimizi izlemek için bunları kullanabiliriz!
- SIPO kaydırma yazmacı, veri dönüştürme için çeşitli dijital uygulamalarda kullanılır.
- Bazen, bu tür kaydırma yazmacı, bir kez daha GPIO pinleri gerektiğinde mikroişlemciye basitçe bağlanır.
- Bu SIPO kaydırma yazmacının pratik uygulaması, mikroişlemcinin çıkış verilerini bir uzak panel göstergesine vermektir.
Bu nedenle, bu SIPO'ya genel bir bakış vardiya kaydı – uygulamalarla birlikte devre, çalışma, doğruluk tablosu ve zamanlama şeması. En sık kullanılan SIPO kaydırma yazmacı bileşenleri 74HC595, 74LS164, 74HC164/74164, SN74ALS164A, SN74AHC594, SN74AHC595 ve CD4094'tür. Bu kaydediciler kullanımda çok hızlıdır, veriler seriden paralele çok kolay dönüştürülebilir ve tasarımı basittir. İşte size bir soru, PISO shift register nedir?
