Ứng dụng phổ biến của Thanh ghi dịch là gì?

Trên thực tế, mạch ghi ca / ​​thanh ghi ca được sử dụng rộng rãi, ngoài ứng dụng điện tử nó còn được sử dụng rộng rãi trong điện công nghiệp như: số lượng sản phẩm, loại sản phẩm bị lỗi trên một đường truyền mà vị trí cảm biến và vị trí cơ cấu chấp hành không ở cùng một điểm.

Phần lớn các mạch / thanh ghi dịch chuyển sử dụng ics điện tử. Nếu áp dụng kiểu này lâu ngày sẽ xử lý mạch với hàng loạt vấn đề về chống nhiễu, cách ly,… nên khó đảm bảo độ bền, thay thế cũng khó.

Trong PLC cũng đã tích hợp mạch này, tuy nhiên giá thành đắt nên nếu làm được mạch ghi ca chỉ dùng rơ le là giải quyết được hết, lập trình thành mạch tích hợp đơn giản như Logo hay Zen cũng dễ dàng.
Mấy tiếng đồng hồ tìm không thấy, tưởng làm được nên chia sẻ cùng các bạn. Nếu ai có ý tưởng hay hơn hãy chia sẻ để mọi người cùng biết nhé.

Thực chất mạch ghi là mạch ghép nhiều con FF – D lại với nhau và nếu dùng rơ le để tạo thành FF – D là cái này các bạn ạ.

Nguồn: Lê Thị Bích

Nguyên lý làm việc của mạch ghi

Thanh ghi shift hay thanh ghi Shift là một mạch được tạo thành từ một loạt các flip-flop kiểu D đồng bộ với một kết nối xác định sao cho sau mỗi xung nhịp, mảng bit bộ nhớ sẽ dịch chuyển.

Chuỗi flip-flop loại D đồng bộ chia sẻ một đồng hồ chung, trong đó đầu ra của một flip-flop được kết nối với đầu vào dữ liệu của flip-flop tiếp theo trong chuỗi.

Kết quả là, mỗi khi đồng hồ ở đầu vào nhịp thay đổi, mảng bit bộ nhớ trong mạch dịch chuyển một bước, dữ liệu ở đầu vào dữ liệu (Data In) được chuyển vào mảng, và dữ liệu cuối cùng được chuyển ra ngoài.[1]

Nói chung, thanh ghi dịch chuyển là đa hướng, dữ liệu từ flip-flop bên trong có thể được truy xuất song song nếu bố trí đầu nối khi chế tạo IC. Vì vậy, nó có thể được cấu hình như sau:

Dạng ‘nối tiếp vào, đầu ra song song’ (SIPO) hoặc ‘đầu vào song song, đầu ra nối tiếp’ (PISO).
Chuyển hướng L → R hoặc R → L.
Looping: Kết nối đầu ra Q4 hoặc Q4 với Data In để tạo một thanh ghi dịch chuyển vòng, còn được gọi là bộ đếm vòng.

Một số IC viết bản dịch

Nhận thấy rằng các ghi dịch chuyển được mô tả ở trên đều sử dụng các FF rời rạc, nhiều cổng logic bổ sung phải được thêm vào để tạo ra các loại SR khác nhau. Trên thực tế, bộ ghi ca có các FF gắn sẵn và có nhiều mạch tích hợp sẵn; Người dùng chỉ phải thực hiện một số kết nối bên ngoài để kiểm soát các cổng được phép. SRs cũng có các chức năng tích hợp như cả dịch chuyển trái và phải, đầu vào nối tiếp và tải song song. Dưới đây là một số bản dịch thường được sử dụng:

7494: 4bit song song, nối tiếp; nối tiếp ra

7495 / LS95: 4-bit, đầu vào song song / nối tiếp; ra song song; sang trái phải

7495 / LS96: 5 bit, đầu vào nối tiếp / song song; Đầu ra song song nối tiếp

74164 / LS164: 8 bit song song với đầu ra nối tiếp

74165 / LS765: 8 bit, đầu vào song song / nối tiếp; nối tiếp bổ sung ra

74166 / LS166: 8 bit; thành song song / nối tiếp; đầu ra nối tiếp; có thể được tải đồng bộ

74194 / LS194: 4 bit song song / nối tiếp; ra song song; tải đồng bộ dịch chuyển trái-phải

74195 / LS195: đầu vào 4-bit, song song / nối tiếp; ra song song; tầng đầu vào trong JK

74295 / LS295: giống như 74194 / LS194 nhưng xuất ra 3 trạng thái

74395 / LS295: 4 bit song song; Đầu ra 3 trạng thái song song

74LS671 / 672: 4 bit với chốt phụ

74LS673 / 674: 16 bit

Ứng dụng bản dịch ghi âm trong công nghệ thông tin

Thanh ghi dịch chuyển đóng một vai trò cực kỳ quan trọng trong việc lưu trữ và thực hiện các phép tính số học và logic. Ví dụ, trong bộ vi xử lý, máy tính đều có thanh ghi dịch chuyển; Trong vi điều khiển (8051) cũng có các thanh ghi dịch chuyển thực hiện nhiều chức năng hoặc như trong phép nhân và phép chia, ALU được thảo luận trong chương 2 cũng đã được đề cập. Ở đây chúng tôi không đi vào chi tiết mà chỉ giới thiệu sơ lược về ứng dụng của họ.

Lưu trữ và di chuyển dữ liệu

Đây là ứng dụng cơ bản và phổ biến nhất của chúng. Việc ghi dịch chuyển n-bit sẽ cho phép lưu trữ n bit dữ liệu trong một thời gian miễn là mạch được cấp điện. Nói cách khác, dữ liệu khi di chuyển đã bị trì hoãn trong một khoảng thời gian, nó phụ thuộc vào:

– Số bit có thể được ghi dịch chuyển (số giai đoạn FF tạo nên ghi dịch chuyển)

– Tần số xung đồng hồ

Tạo nhân vật hoặc tạo định dạng điều khiển kép

Chúng ta có thể nạp vào thanh ghi dịch chuyển, bằng cách nạp nối tiếp hoặc song song, một mã nhị phân của một chữ cái nào đó (A, B, …) hoặc một dạng sóng nhất định. Sau đó, nếu chúng ta kết nối đầu ra nối tiếp của ghi dịch chuyển vòng lặp trở lại đầu vào nối tiếp, khi một xung ck xảy ra, các bit sẽ dịch chuyển xung quanh với tốc độ xung nhịp. Cách này có thể điều khiển độ sáng tắt của đèn (bố trí trên hình tròn hoặc theo cách khác) Như mô phỏng sau đây là dạng tắt sáng của đèn led. Đối với tải cổng nguồn, các mạch giao tiếp nguồn như bộ chuyển tiếp phụ, rơ le, SCR, v.v. được đề cập trong chương 1 cũng sẽ được sử dụng. Cũng có thể tạo ra dạng sóng tín hiệu tuần hoàn cho mục đích kiểm tra mạch theo cách này. Chúng ta có thể thay đổi dạng sóng bằng cách thay đổi mã nhị phân được nạp cho ghi dịch chuyển và thay đổi tần số xung ck được cung cấp từ bộ dao động bên ngoài từ 0 đến 200MHz tùy thuộc vào loại mạch ghi dịch chuyển.

Tạo dạng sóng được điều khiển bằng thanh ghi dịch chuyển
Tạo dạng sóng được điều khiển bằng thanh ghi dịch chuyển

Chuyển đổi dữ liệu nối tiếp sang song song và ngược lại

Máy tính hoặc vi xử lý khi giao tiếp với nhau hoặc với các thiết bị bên ngoài thường trao đổi dữ liệu dưới dạng nối tiếp khi giữa chúng có khoảng cách xa. Ngoài việc sử dụng bộ ghép kênh tách các kênh ở cả hai đầu, mà chúng ta đã thảo luận trong Chương 2, cũng có thể sử dụng tính năng ghi dịch chuyển. Việc ghi dịch chuyển song song sang nối tiếp sẽ thay thế việc ghép kênh và việc ghi dịch chuyển từ nối tiếp sang song song sẽ thay thế bộ phân kênh. Bên cạnh việc ghi dịch, cũng cần có các mạch khác để đồng bộ, chống nhiễu, rò rỉ giả,… để thực hiện truyền nối tiếp hiệu quả.

Truyền dữ liệu nối tiếp
Truyền dữ liệu nối tiếp

Xe buýt truyền dữ liệu

Bây giờ, với 8 đường dữ liệu song song vừa nhận được từ bộ phân kênh đó (còn gọi là 1 byte), chúng ta có thể chia sẻ nó cho nhiều mạch không? Sở dĩ có yêu cầu đó là do trong máy tính có nhiều mạch liên kết với nhau bằng các đường dữ liệu địa chỉ gồm nhiều bit dữ liệu 8, 16, 32… mà ta quen gọi là bus. Vì vậy, bus chính là các đường dữ liệu được chia sẻ bởi nhiều mạch (chẳng hạn như bus giữa các bộ vi xử lý, chip nhớ bán dẫn, bộ chuyển đổi tương tự và kỹ thuật số, v.v.)

Chỉ có một đường bus mà dùng chung cho nhiều mạch nên để tránh xung đột giữa các mạch cần có bộ điều khiển để quyết định mạch nào nối được bus, các mạch khác cắt ra khỏi bus. Vì vậy, ở đây các thanh ghi hoặc bộ đệm ba trạng thái được sử dụng

Hình dưới đây cho thấy một bus 8 bit kết nối bộ vi xử lý với bộ đếm 8 bit, bàn phím và bộ 8 nút.

Xe buýt dữ liệu
Xe buýt dữ liệu

Giả sử rằng cả hai thiết bị đều cần giao tiếp với bộ vi xử lý nhưng chỉ có một đường truyền duy nhất, nếu tải tất cả lên cùng một lúc, dữ liệu có thể bị nhiễu và thông tin nhận được không chính xác. . Vì vậy, ở đây bộ xử lý sẽ quyết định: ví dụ, nó đặt đầu vào OE1 cho phép bộ đếm đưa dữ liệu lên bus, và các chân OE2 và OE3 ngừng thực hiện dữ liệu từ bàn phím và nút bị ngắt (chờ). Đầu ra thanh ghi ba trạng thái hoặc bộ đệm ở trạng thái trở kháng cao. Điều tương tự cũng xảy ra khi bộ vi xử lý cần giao tiếp với các mạch khác. Với tốc độ xử lý hàng trăm nghìn MHz, việc chờ đợi dữ liệu là không đáng kể nên việc truyền thông giữa các thiết bị diễn ra rất nhanh và dường như diễn ra đồng thời.

Tương tự hoặc Liên quan

Source: mangtannha.com
Category: Wiki

0 0 votes
Đánh giá bài viết
Subscribe
Notify of
guest
0 Góp ý
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x