registro de desplazamiento


Introducción.

El Registro de desplazamiento (Conocido en inglés como Shift Register) o registro electrónico, es un dispositivo lógico secuencial capaz de almacenar varios bits de información. El formato de esta información puede ser de dos tipos:

Serie: Los bits se transfieren uno a continuación del otro por una misma línea.
Paralelo: Se intercambian todos los bits al mismo tiempo,utilizando un número de líneas de transferencia igual al número de bits.

A continuación, se resaltarán las características de los tipos de registros antes mencionados, conjuntamente con sus variantes, la forma en cómo se analizan y se pueden construir a través de una serie de diagramas circuitales.





























Registro de desplazamientoUn registro de desplazamiento es un circuito digital secuencial (es decir, que los valores de sus salidas dependen de sus entradas y de los valores anteriores) consistente en una serie de biestables, generalmente de tipo D, conectados en cascada como se muestra en la siguiente figura, que basculan de forma sincrónica con la misma señal de reloj. Según las conexiones entre los biestables, se tiene undesplazamiento a la izquierda o a la derecha de la información almacenada. Es de señalar que un desplazamiento a la izquierda de un conjunto de bits, multiplica por 2, mientras que uno a la derecha, divide entre 2. Existen registros de desplazamiento bidireccionales, que pueden funcionar en ambos sentidos. Los registros universales, además de bidireccionales permiten la carga en paralelo.



Figura:Registro de desplazamiento de 4 bits.

Tipos de registro de desplazamiento.
Dependiendo del tipo de entradas y salidas, los registros de desplazamiento se clasifican como:
Serie-Serie: Sólo la entrada del primer flip-flop y la salida del último son accesibles externamente. Se emplean como líneas de retardo digitales y en tareas de sincronización.
A continuación se muestra un registro dedesplazamiento con entrada y salida en serie de 5 bits formado con biestables maestro esclavo RS:

Se observa que la entrada S del primer biestable está conectado a la entrada y está negada a la entrada R. Con esto se consigue que, cuando en la entrada haya un 1, el primer biestable contendrá un 1 (Q=1, Q’=0) y los demás un 0. Con la siguiente señal de reloj el bit almacenado en el primer biestablese desplazará al siguiente y así uno tras otro hasta la salida en serie. Esto sucede así porque la salida Q está conectada a la S del siguiente biestable. También se puede observar que los biestables nunca pueden estar en estado de mantenimiento o en estado prohibido, ya que la entrada enserie pasa afirmada a la S y negada a la R.
Los registros de desplazamiento se implementan con biestablesmaestro – esclavo, pues son capaces de almacenar la información un ‘flanco’, y transmitirla durante el siguiente.
Cuando el registro se efectúa de izquierda a derecha se denomina desplazamiento hacia la derecha. Si el registro combina ambos tipos se llama bidireccional.

Serie-Paralelo: Son accesibles las salidas de todos los flip-flops, pero sólo la entrada del primero. Este tipo y el anterior seemplean para convertir datos serie en paralelo y viceversa, por ejemplo para conexiones serie como el RS232.

La estructura de un registro serie paralelo es muy similar a la de un registro con entrada y salidas en serie:

Se observa que la única diferencia es que se le añade una salida a cada una de las salidas Q del biestable: de esta manera se pueden obtener todos los datos a la vez. Porotro lado, también se puede obtener una salida en serie de cualquier salida Q o Q’.
Habitualmente se suele añadir una entrada de puesta a cero asíncrona (CLEAR) cuya función es inicializar el registro.
En último lugar destacar que estos registros se suelen utilizar para el cambio de una palabra de serie a paralelo.
Paralelo-Serie: Son accesibles las entradas de todos los flip-flops, pero sólo...