యూనివర్సల్ షిఫ్ట్ రిజిస్టర్ & దాని పని ఏమిటి

డిజిటల్ ఎలక్ట్రానిక్స్లో, షిఫ్ట్ రిజిస్టర్లు డేటాను తాత్కాలికంగా నిల్వ చేయగల సీక్వెన్షియల్ లాజిక్ సర్క్యూట్లు మరియు ప్రతి గడియారం పల్స్ కోసం దాని అవుట్పుట్ పరికరం వైపు డేటా బదిలీని అందిస్తుంది. ఇవి సీరియల్ మరియు సమాంతర మోడ్‌లలో డేటాను కుడి వైపు లేదా ఎడమ వైపుకు బదిలీ / బదిలీ చేయగలవు. ఇన్పుట్ / అవుట్పుట్ ఆపరేషన్ల మోడ్ ఆధారంగా, షిఫ్ట్ రిజిస్టర్లను సీరియల్-ఇన్-ప్యారలల్-అవుట్ షిఫ్ట్ రిజిస్టర్, సీరియల్-ఇన్-సీరియల్-అవుట్ షిఫ్ట్ రిజిస్టర్ , సమాంతర-లో-సమాంతర-అవుట్ షిఫ్ట్ రిజిస్టర్, సమాంతర-లో-సమాంతర-అవుట్ షిఫ్ట్ రిజిస్టర్. డేటాను మార్చడం ఆధారంగా, యూనివర్సల్ షిఫ్ట్ రిజిస్టర్‌లు మరియు ద్వి దిశాత్మక షిఫ్ట్ రిజిస్టర్‌లు ఉన్నాయి. యూనివర్సల్ షిఫ్ట్ రిజిస్టర్ యొక్క పూర్తి వివరణ ఇక్కడ ఉంది.

యూనివర్సల్ షిఫ్ట్ రిజిస్టర్ అంటే ఏమిటి?

నిర్వచనం: డేటాను నిల్వ చేయగల మరియు / సమాంతర లోడ్ సామర్థ్యంతో పాటు డేటాను కుడి మరియు ఎడమ వైపుకు మార్చగల రిజిస్టర్‌ను యూనివర్సల్ షిఫ్ట్ రిజిస్టర్ అంటారు. సీరియల్ మరియు సమాంతర మోడ్లలో ఇన్పుట్ / అవుట్పుట్ ఆపరేషన్లను నిర్వహించడానికి దీనిని ఉపయోగించవచ్చు. ఏకదిశాత్మక మార్పు రిజిస్టర్లు మరియు యూనివర్సల్ షిఫ్ట్ రిజిస్టర్ రూపకల్పనను పొందడానికి ద్వి దిశాత్మక షిఫ్ట్ రిజిస్టర్‌లు కలిసి ఉంటాయి. దీనిని సమాంతర-లో-సమాంతర-అవుట్ షిఫ్ట్ రిజిస్టర్ లేదా సమాంతర లోడ్తో షిఫ్ట్ రిజిస్టర్ అని కూడా పిలుస్తారు.

యూనివర్సల్ షిఫ్ట్ రిజిస్టర్లు క్రింద పేర్కొన్న విధంగా 3 ఆపరేషన్లను చేయగలవు.

• సమాంతర లోడ్ ఆపరేషన్ - డేటాను సమాంతరంగా అలాగే డేటాను సమాంతరంగా నిల్వ చేస్తుంది
• ఎడమ ఆపరేషన్‌ను మార్చండి - డేటాను నిల్వ చేస్తుంది మరియు డేటాను సీరియల్ మార్గంలో ఎడమ వైపుకు బదిలీ చేస్తుంది
• కుడి ఆపరేషన్ను మార్చండి - డేటాను నిల్వ చేస్తుంది మరియు సీరియల్ మార్గంలో కుడి వైపుకు మార్చడం ద్వారా డేటాను బదిలీ చేస్తుంది.

అందువల్ల, యూనివర్సల్ షిఫ్ట్ రిజిస్టర్లు సీరియల్ మరియు సమాంతర లోడ్లతో ఇన్పుట్ / అవుట్పుట్ ఆపరేషన్లను చేయగలవు.

యూనివర్సల్ షిఫ్ట్ రిజిస్టర్ రేఖాచిత్రం

4-బిట్ యూనివర్సల్ షిఫ్ట్ రిజిస్టర్ రేఖాచిత్రం క్రింద చూపబడింది.

యూనివర్సల్ షిఫ్ట్ రిజిస్టర్ రేఖాచిత్రం

• షిఫ్ట్-రైట్ కంట్రోల్ కోసం సీరియల్ ఇన్పుట్ కుడి వైపున డేటా బదిలీని అనుమతిస్తుంది మరియు అన్ని సీరియల్ ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ లైన్లు షిఫ్ట్-రైట్ మోడ్కు అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. సీరియల్ ఇన్పుట్ పిన్ ద్వారా చిత్రంలో చూపిన విధంగా ఇన్పుట్ ఫ్లిప్-ఫ్లాప్ -1 యొక్క AND గేట్ -1 కు ఇవ్వబడుతుంది.
• షిఫ్ట్-లెఫ్ట్ కోసం సీరియల్ ఇన్పుట్ ఎడమ వైపు డేటా బదిలీని అనుమతిస్తుంది మరియు అన్ని సీరియల్ ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ లైన్లు షిఫ్ట్-లెఫ్ట్ మోడ్కు అనుసంధానించబడి ఉంటాయి.
• సమాంతర డేటా బదిలీలో, అన్ని సమాంతర ఇన్పుట్లు మరియు అవుట్పుట్ లైన్లు సమాంతర లోడ్తో సంబంధం కలిగి ఉంటాయి.
• క్లియర్ పిన్ రిజిస్టర్‌ను క్లియర్ చేస్తుంది మరియు 0 కు సెట్ చేస్తుంది.
• CLK పిన్ అన్ని ఆపరేషన్లను సమకాలీకరించడానికి క్లాక్ పప్పులను అందిస్తుంది.
• నియంత్రణ స్థితిలో, గడియారపు పల్స్ వర్తించినప్పటికీ రిజిస్టర్‌లోని సమాచారం లేదా డేటా మారదు.
• రిజిస్టర్ సమాంతర లోడ్‌తో పనిచేస్తే మరియు డేటాను కుడి మరియు ఎడమ వైపుకు మారుస్తే, అది యూనివర్సల్ షిఫ్ట్ రిజిస్టర్‌గా పనిచేస్తుంది.

యూనివర్సల్ షిఫ్ట్ రిజిస్టర్ రూపకల్పన

ఉపయోగించి 4-బిట్ యూనివర్సల్ షిఫ్ట్ రిజిస్టర్ రూపకల్పన మల్టీప్లెక్సర్లు మరియు ఫ్లిప్-ఫ్లాప్స్ క్రింద చూపబడింది.

యూనివర్సల్ షిఫ్ట్ రిజిస్టర్ డిజైన్

• S0 మరియు S1 ఈ రిజిస్టర్ యొక్క ఆపరేషన్ మోడ్‌ను ఎంచుకోవడానికి ఉపయోగించే ఎంచుకున్న పిన్‌లు. ఇది షిఫ్ట్ లెఫ్ట్ ఆపరేషన్ లేదా షిఫ్ట్ రైట్ ఆపరేషన్ లేదా సమాంతర మోడ్ కావచ్చు.
• మొదటి 4 × 1 మక్స్ యొక్క పిన్ -0 మొదటి ఫ్లిప్-ఫ్లాప్ యొక్క అవుట్పుట్ పిన్‌కు ఇవ్వబడుతుంది. చిత్రంలో చూపిన విధంగా కనెక్షన్‌లను గమనించండి.
• మొదటి 4X1 MUX యొక్క పిన్ -1 షిఫ్ట్ కుడి కోసం సీరియల్ ఇన్‌పుట్‌కు అనుసంధానించబడింది. ఈ మోడ్‌లో, రిజిస్టర్ డేటాను కుడి వైపుకు మారుస్తుంది.
• అదేవిధంగా, 4X1 MUX యొక్క పిన్ -2 షిఫ్ట్-లెఫ్ట్ కోసం సీరియల్ ఇన్పుట్కు అనుసంధానించబడి ఉంది. ఈ మోడ్‌లో, యూనివర్సల్ షిఫ్ట్ రిజిస్టర్ డేటాను ఎడమ వైపుకు మారుస్తుంది.
• M1 అనేది సమాంతర మోడ్ ఆపరేషన్‌ను అందించడానికి మొదటి 4 × 1 MUX యొక్క పిన్ -3 కు ఇచ్చిన సమాంతర ఇన్‌పుట్ డేటా మరియు డేటాను రిజిస్టర్‌లో నిల్వ చేస్తుంది.
• అదేవిధంగా, సమాంతర లోడింగ్‌ను అందించడానికి సంబంధిత 4X1MUX యొక్క పిన్ -3 కు మిగిలిన వ్యక్తిగత సమాంతర ఇన్‌పుట్ డేటా బిట్‌లు ఇవ్వబడతాయి.
• F1, F2, F3 మరియు F4 లు ఫ్లిప్-ఫ్లాప్‌ల యొక్క సమాంతర ఉత్పాదనలు, ఇవి 4 × 1 MUX తో సంబంధం కలిగి ఉంటాయి.

యూనివర్సల్ షిఫ్ట్ రిజిస్టర్ వర్కింగ్

• పై సంఖ్య నుండి, ఎంచుకున్న పిన్స్ యూనివర్సల్ షిఫ్ట్ రిజిస్టర్ యొక్క ఆపరేషన్ మోడ్. సీరియల్ ఇన్పుట్ డేటాను కుడి మరియు ఎడమ వైపుకు మారుస్తుంది మరియు రిజిస్టర్లో డేటాను నిల్వ చేస్తుంది.
• క్లియర్ పిన్ మరియు సిఎల్‌కె పిన్ ఫ్లిప్-ఫ్లాప్‌కు అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి.
• M0, M1, M2, M3 సమాంతర ఇన్పుట్లు అయితే F0, F1, F2, F3 ఫ్లిప్-ఫ్లాప్స్ యొక్క సమాంతర ఉత్పాదనలు
• ఇన్పుట్ పిన్ చురుకుగా ఉన్నప్పుడు, సార్వత్రిక షిఫ్ట్ రిజిస్టర్ సమాంతరంగా డేటాను లోడ్ చేస్తుంది / తిరిగి పొందుతుంది. ఈ సందర్భంలో, ఇన్పుట్ పిన్ నేరుగా 4 × 1 MUX కి అనుసంధానించబడుతుంది
• ఇన్పుట్ పిన్ (మోడ్) తక్కువ చురుకుగా ఉన్నప్పుడు, యూనివర్సల్ షిఫ్ట్ రిజిస్టర్ డేటాను మారుస్తుంది. ఈ సందర్భంలో, ఇన్పుట్ పిన్ NOT గేట్ ద్వారా 4 × 1 MUX కి కనెక్ట్ చేయబడింది.
• ఇన్పుట్ పిన్ (మోడ్) GND (గ్రౌండ్) కు అనుసంధానించబడినప్పుడు, యూనివర్సల్ షిఫ్ట్ రిజిస్టర్ ద్వి-దిశాత్మక షిఫ్ట్ రిజిస్టర్ వలె పనిచేస్తుంది.
• షిఫ్ట్-రైట్ ఆపరేషన్ చేయడానికి, ఇన్పుట్ పిన్ షిట్-రైట్ కోసం సీరియల్ ఇన్పుట్ ద్వారా 1 వ ఫ్లిప్-ఫ్లాప్ యొక్క 1 వ మరియు గేట్కు ఇవ్వబడుతుంది.
• షిఫ్ట్-లెఫ్ట్ ఆపరేషన్ చేయడానికి, ఇన్పుట్ పిన్ ఇన్పుట్ M ద్వారా చివరి ఫ్లిప్-ఫ్లాప్ యొక్క 8 వ మరియు గేట్కు ఇవ్వబడుతుంది.
• ఎంచుకున్న పిన్స్ S0 = 0 మరియు S1 = 0 అయితే, ఈ రిజిస్టర్ ఏ మోడ్‌లోనూ పనిచేయదు. అంటే గడియారపు పప్పులను వర్తింపజేసినప్పటికీ ఇది లాక్ చేయబడిన స్థితిలో ఉంటుంది లేదా మార్పు స్థితిలో ఉండదు.
• ఎంచుకున్న పిన్స్ S0 = 0 మరియు S1 = 1 అయితే, ఈ రిజిస్టర్ డేటాను ఎడమకు బదిలీ చేస్తుంది లేదా మారుస్తుంది మరియు డేటాను నిల్వ చేస్తుంది.
• ఎంచుకున్న పిన్స్ S0 = 1 మరియు S1 = 0 అయితే, ఈ రిజిస్టర్ డేటాను కుడి వైపుకు మారుస్తుంది మరియు అందువల్ల షిఫ్ట్-రైట్ ఆపరేషన్ చేస్తుంది.
• ఎంచుకున్న పిన్స్ S0 = 1 మరియు S1 = 1 అయితే, ఈ రిజిస్టర్ డేటాను సమాంతరంగా లోడ్ చేస్తుంది. అందువల్ల ఇది సమాంతర లోడింగ్ ఆపరేషన్ చేస్తుంది మరియు డేటాను నిల్వ చేస్తుంది.

పై పట్టిక నుండి, ఈ రిజిస్టర్ 4 × 1 మల్టీప్లెక్సర్లు మరియు ఫ్లిప్-ఫ్లాప్‌లను ఉపయోగించి సీరియల్ / సమాంతర ఇన్‌పుట్‌లతో అన్ని మోడ్‌లలో పనిచేస్తుందని మనం గమనించవచ్చు.

ప్రయోజనాలు

ది యూనివర్సల్ షిఫ్ట్ రిజిస్టర్ యొక్క ప్రయోజనాలు కింది వాటిని చేర్చండి.

• ఈ రిజిస్టర్ షిఫ్ట్-లెఫ్ట్, షిఫ్ట్-రైట్ మరియు సమాంతర లోడింగ్ వంటి 3 ఆపరేషన్లను చేయగలదు.
• డేటాను తాత్కాలికంగా రిజిస్టర్‌లో నిల్వ చేస్తుంది.
• ఇది సీరియల్ నుండి సమాంతరంగా, సీరియల్కు సమాంతరంగా, సమాంతరంగా సమాంతరంగా మరియు సీరియల్ ఆపరేషన్లకు సీరియల్ చేయగలదు.
• ఇది మోడ్లు సీరియల్ మరియు సమాంతరంగా ఇన్పుట్-అవుట్పుట్ ఆపరేషన్లను చేయగలదు.
• ఏకదిశాత్మక షిఫ్ట్ రిజిస్టర్ మరియు ద్వి దిశాత్మక షిఫ్ట్ రిజిస్టర్ యొక్క కలయిక విశ్వ షిఫ్ట్ రిజిస్టర్ను ఇస్తుంది.
• ఈ రిజిస్టర్ డేటాను బదిలీ చేయడానికి ఒక పరికరం మధ్య మరొక పరికరానికి ఇంటర్‌ఫేస్‌గా పనిచేస్తుంది.

అప్లికేషన్స్

ది యూనివర్సల్ షిఫ్ట్ రిజిస్టర్ యొక్క అనువర్తనాలు కింది వాటిని చేర్చండి.

• లో ఉపయోగించబడింది మైక్రో కంట్రోలర్లు I / O విస్తరణ కోసం
• సీరియల్-టు-సీరియల్ కన్వర్టర్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది
• సమాంతర నుండి సమాంతర డేటా కన్వర్టర్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది
• సీరియల్-టు-సమాంతర డేటా కన్వర్టర్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది.
• సీరియల్-టు - సీరియల్ డేటా బదిలీలో వాడతారు
• సమాంతర డేటా బదిలీలో ఉపయోగిస్తారు.
• కంప్యూటర్ల వంటి డిజిటల్ ఎలక్ట్రానిక్స్లో మెమరీ ఎలిమెంట్‌గా ఉపయోగిస్తారు.
• సమయం ఆలస్యం అనువర్తనాలలో ఉపయోగించబడుతుంది
• ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్లు, బైనరీ కౌంటర్లు మరియు డిజిటల్ గడియారాలుగా ఉపయోగిస్తారు
• డేటా మానిప్యులేషన్ అనువర్తనాలలో ఉపయోగించబడుతుంది.

అందువలన, ఇది విశ్వవ్యాప్తానికి సంబంధించినది షిఫ్ట్ రిజిస్టర్ - నిర్వచనం , రేఖాచిత్రం, రూపకల్పన, పని, ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు. వివిధ రకాల 4-బిట్ రిజిస్టర్లు ఐసి 74291, ఐసి 74395 మరియు మరెన్నో రూపంలో అందుబాటులో ఉన్నాయి. మీ కోసం ఇక్కడ ఒక ప్రశ్న ఉంది, “ద్వి దిశాత్మక యూనివర్సల్ షిఫ్ట్ రిజిస్టర్ యొక్క పని ఏమిటి?”