Aula 19 Registrador de Deslocamento

Sistemas Eletrônicos

Digitais

Referências

• Livro Eletrônica Digital – Editora SENAI

Objetivos

• Introdução

• Registradores de deslocamento

• Conversor Série-Paralelo

• Conversor Paralelo-Série

Introdução

Vimos que os flip-flops tem a capacidade de armazenar um bit (nível 0 ou 1) e, tendo como base o flip-flop RS, podemos ter diversas versões, como JK, T e D. Se necessitarmos armazenar uma informação que contenha mais bits, o flip-flop isoladamente torna-se uma ferramenta limitada e insuficiente.

Registrador de deslocamento

Tipos de informação

Existem duas diferentes formas de se transmitir uma informação que são:

• Informação paralela

Tipos de informação

Informação Paralela

Todos os bits da informação se apresentam paralelamente e, assim, de forma simultânea. Para transmissão são necessários tantos cabos quantos forem os bits que a informação contiver. Veja o exemplo com uma informação de 4 bits:

Tipos de informação

Informação série

Utiliza um único cabo para transmitir a informação que necessita independente da quantidade de bits, contudo, os bits são enviados de forma seriada, sequencial, formando ao final a informação completa. Veja exemplo com 4 bits:

Registrador conversor série-paralelo

Aplicação: conversão de informação série em informação paralela.

Registrador conversor série-paralelo

Aplicamos à informação série I=1010 (I₃ I₂ I₁ I₀) à entrada do registrador e analisamos as saídas Q₃, Q₂, Q₁ e Q₀. Inicialmente supomos que todas as saídas estão em nível lógico 0.

1 0 1 0

0 0 0 0

Registrador conversor série-paralelo

Ao ser aplicado na entrada série do registrador o primeiro bit da informação, ou seja, I₀=0 e houver sinal de CLK ativando o circuito, o flip-flop 3 irá apresentar a saída igual a 0  D₃=0  Q₃=0

1 0 1 0

0 0 0 0

I₃ I₂ I₁ I₀

Registrador conversor série-paralelo

Após este pulso do CLK aparecerá na entrada o bit seguinte da informação, ou seja, I₁=1 e novamente na ativação do CLK, do 2° pulso, teremos a passagem de I₀ para o flip-flop 2 (D₂=0  Q₂=0) e a saída Q₃ assumirá o valor do bit de informação I₁ (D₃=1  Q₃=1).

1 0 1

1 0 0 0

I₃ I₂ I₁

Registrador conversor série-paralelo

Após o envio de todos bits de informação, a mesma fica armazenada no registrador de deslocamento e aparece nas saídas Q₃, Q₂, Q₁ e Q₀ como uma informação paralela.

Informação CLK Q₃ Q₂ Q₁ Q₀

I₀ = 0 1ª 0 0 0 0

I₁ = 1 2ª 1 0 0 0

I₂ = 0 3ª 0 1 0 0

Registrador conversor série-paralelo

É visível através da tabela que ocorre o deslocamento da informação a cada pulso de CLK aplicado no circuito. Devido ao armazenamento proporcionado pelo flip-flop D e pelo deslocamento existente, o circuito recebe o nome de

Registrador conversor paralelo-série

Registrador conversor paralelo-série

Entrada ENABLE

ENABLE = 0 as entradas PRESET dos FFs assumirão níveis 1 fazendo com

que o registrador atue normalmente.

ENABLE = 1 as entradas PRESET dos FFs assumirão valores

Registrador conversor paralelo-série

Para zerar o flip-flop (Q₃=0), devemos colocar CLR=0.

Com ENABLE=0, a entrada PR do flip-flop assume nível 1 e irá funcionar normalmente como célula do registrador de deslocamento, mantendo a saída no estado em que se encontra.

Registrador conversor paralelo-série

Registrador entrada série saída série

Podemos utilizar o registrador para ter a entrada de informação série, armazenar a informação e reobter a informação novamente em formato série.

Registrador entrada paralela saída paralela

Registrador utilizado como multiplicador ou divisor por 2

Ao entrar uma informação em um registrador de 4 bits teremos as seguintes situações na saída:

Registrador utilizado como multiplicador ou divisor por 2

Note que essa operação, em binário, significa dividir um número por 2. I = 1010 = (10) ₁₀

Teremos no registrador inicialmente:

Q₃ = 1 / Q₂ = 0 / Q₁ = 1 / Q₀ = 0

Deslocando a informação para direita através da inclusão do 0 em Q₃ teremos: Q₃ = 0 / Q₂ = 1 / Q₁ = 0 / Q₀ = 1

Registrador utilizado como multiplicador ou divisor por 2

Podemos deslocar a informação inicial para a esquerda acrescentando um 0 na informação.

Registrador utilizado como multiplicador ou divisor por 2

Note que essa operação, em binário, significa multiplicar um número por 2. I= 0001 = (1)₁₀

Teremos no registrador inicialmente:

Q₃ = 0 / Q₂ = 0 / Q₁ = 0 / Q₀ = 1

Deslocando a informação para esquerda através da inclusão do 0 em Q₀ Q₃ = 0 / Q₂ = 0 / Q₁ = 1 / Q₀ = 0

Exemplo de compreensão

Exemplo de compreensão