¿Qué es un registro de turnos?

Aplicado a los circuitos digitales, un registro de desplazamiento es una serie de flip-flops basados ​​en temporización secuencial de reloj. Los flip-flops facilitan el movimiento de datos de entrada a salida usando lógica secuencial. Un reloj, en forma de onda repetitiva en un patrón cuadrado, se utiliza para sincronizar cómo viajan los datos a través de los registros de desplazamiento, creando un breve retraso en la transmisión de una señal digital. Muy a menudo, los registros de desplazamiento de diferentes longitudes se utilizan para convertir datos paralelos a seriales, pero también se pueden usar para el flujo de datos en microprocesadores o para convertir datos analógicos a digitales y viceversa.

Los registros de desplazamiento son circuitos de alta velocidad. Principalmente, un registro de desplazamiento mueve bits de datos hacia la izquierda o hacia la derecha a lo largo de un circuito, dependiendo de la estructura específica del circuito. En su forma más simple, un registro de desplazamiento toma datos en la primera etapa y desplaza los bits una etapa hacia la izquierda o hacia la derecha cuando el reloj señala la necesidad de un avance de datos. Los registros se identifican por el número de ranuras de almacenamiento temporal disponibles después de cada etapa entre la entrada y la salida. Las ranuras de almacenamiento temporal permiten que un registro de desplazamiento retrase las señales de datos hasta que el reloj indique el avance de datos apropiado. Un registro de 8 bits, por ejemplo, tiene ocho etapas y, por lo tanto, ocho ranuras de almacenamiento temporal para bits en una cadena de datos.

Estructuralmente, hay cinco tipos básicos de registros de desplazamiento. Los registros de desplazamiento de entrada en serie / salida en serie y entrada paralela / salida en paralelo universal facilitan la entrada y salida de datos en forma serial o en paralelo, respectivamente, sin necesidad de conversiones. La entrada en paralelo / salida en serie se refiere a los registros de desplazamiento que procesan las entradas de transmisión de datos en paralelo y convierten dichas transmisiones en salidas en forma de serie. Los registros de desplazamiento de entrada en serie / salida en paralelo son casi idénticos a los de entrada en paralelo / salida en serie, con la excepción de los datos de entrada en forma serial convertidos en salida en forma paralela.

Un contador de anillo es un tipo de estructura de registro de desplazamiento que presenta patrones de datos de recirculación o repetición. Cuando un registro de desplazamiento completa el procesamiento de una cadena de datos y retroalimenta la última etapa a la etapa de entrada de datos inicial, se produce un patrón circular. Los contadores de anillo se usan cuando se requiere una función específica en un patrón repetitivo establecido. Por ejemplo, una pantalla LED configurada para repetir las pantallas elegidas podría usar una estructura de contador de anillo para el registro de desplazamiento para que la salida se repita a un pulso de reloj predeterminado.

Durante los primeros días de las computadoras, se utilizó un registro de turnos con varios cientos de etapas para la memoria de la computadora. El uso de registros de desplazamiento reemplazó las líneas de retardo de mercurio, acelerando el procesamiento de datos y permitiendo componentes y periféricos de computadora más pequeños. Hoy, los registros de desplazamiento como memoria primaria de la computadora se consideran anticuados. Sin embargo, las placas de circuito todavía cuentan con registros de desplazamiento para reducir la cantidad de cableado necesario, especialmente en controladores de pantalla, convertidores digitales a analógicos y memoria de datos en serie.