Mapa Mental Codificadores Digitais

Registador de deslocamento 

Um registrador de deslocamento ou "shift-register", como também é chamado pelo termo em inglês, consiste num conjunto de flip-flops que podem ser interligados de diversas formas 

Estes circuitos podem deslocar uma informação (bit) aplicado na entrada de uma posição, a cada pulso de clock. Por exemplo, o bit 1 aplicado na entrada aparece na saída do primeiro flip-flop no primeiro pulso de clock, depois desloca-se aparecendo na saída do segundo flip-flop, no segundo pulso de clock, e assim por diante, até aparecer na saída do final da sequência. Cada flip-flop tipo D tem sua saída conectada à entrada do flip-flop seguinte, e todos eles são controlados pelo mesmo sinal de CLOCK.

Para entender como funciona esse circuito vamos partir da situação inicial em que todos eles estejam desativados ou com suas saídas Q no nível baixo.

Com a chegada do pulso de clock a este flip-flop, ele muda de estado e com isso "armazena" o pulso aplicado à entrada, o qual aparece em sua saída, depois de um curto intervalo de tempo. Veja que este sinal é armazenado com o flanco positivo do sinal de clock, quando então o nível alto deve estar presente na entrada do flip-flop.

O intervalo de tempo que decorre entre a aplicação do sinal na entrada de dados e seu aparecimento na saída do flip-flop é da ordem de alguns nano segundos nos integrados das famílias lógicas comuns, mas é importante que em muitas aplicações mais rápidas ele seja levado em conta.

Para aplicações muito rápidas, dá-se preferência ao uso dos circuitos integrados de algumas subfamílias TTL.

No próximo pulso de clock, ocorre algo interessante: a entrada do primeiro flip-flop já não tem mais o nível alto,isso significa que, com a chegada do segundo pulso de clock, o nível lógico da saída do primeiro se transfere para a saída do segundo, depois, é claro, de um pequeno intervalo de tempo.

Temos então que, o bit 1 aplicado na entrada, se "desloca" mais um pouco no circuito, passando para a saída do segundo flip-flop.

É claro que, se nessa segunda passagem, tivermos aplicado um novo nível 1 na entrada do circuito, ele ao mesmo tempo que o primeiro se transfere para o segundo flip-flop, o segundo se transfere para a saída do primeiro flip-flop, chegando agora um terceiro pulso de clock, teremos nova transferência e o nível alto ou bit 1 se transfere para a saída do flip-flop seguinte.

Tipos de registradores de deslocamento

SISO - Serial-in/serial out: Dizemos que este registrador opera com a carga de dados "serial" ou em série. Em outras palavras este circuito tem entrada serial ou serial-in.

PISO - Parallel-in/Serial out: Dizemos que se trata de um shift-register com entrada paralela e saída serial.

SIPO - serial-In/Parallel-out: Esse tipo de registrador é muito importante na transmissão de dados através de meios físicos (transmissão serial), já que ele pode fazer sua conversão para a forma digital normal de dados que chegam serialmente, transmitidos por um modem.

PIPO - Parallel-in/Parallel-out: Estes são circuitos em que os dados são carregados ao mesmo tempo (paralelos), e depois lidos ao mesmo pelo tempo pelas saídas dos flip-flops

Segue abaixo vídeo com simulação do registrador de deslocamento utilizando o Tinkercad.