Register Geser

Pendahuluan

Register geser adalah salah satu jenis rangkaian logika
sekuensial, sebagian besar penyimpanan dari data digital menggunakan metode ini.
Register geser adalah suatu kelompok flip-flop yang dihubungkan dalam satu
rantai sehingga output flip-flop menjadi input dari flip-flop selanjutnya.
Kebanyakan register tidak mempunyai sekuensi internal karakteristik dari keadaan.
Semua flip-flop dikendalikan dengan clock pada umumnya, dan semuanya me-set
atau reset dengan simultan.

Dalam bab ini, jenis dasar register geser dipelajari,
seperti Serial In – Serial Out, Serial In – Parallel Out, Parallel In –
Serial Out, Parallel In – Parallel Out, and bidirectional shift registers(register
geser dua arah). Suatu susunan counter – the shift register counter,
juga diperkenalkan di sini.

Register geser
Serial In – Serial Out (SISO)

Dasar register geser empat-bit
dapat dirangakai dengan menggunakan empat D flip-flop, seperti yang
diperlihatkan di bawah. Pengoprasian rangkaian terlihat seperti yang dijelaskan
berikut. Pertama-tama register di-clear, memaksa keempat output
bernilai nol. Input data kemudian diterapkan secara sekuensial dengan D input
dari flip-flop yang pertama di kiri (FF0). Selama pulsa clock,
satu bit ditransmisikan dari kiri ke kanan. Menerima suatu kata data menjadi
1001. Least significant bit (LSB) data telah digeser lewat register dari FF0 ke
FF3.

Dalam penerimaan untuk mendapat
data keluar dari register, mereka harus digeser keluar dengan serial. Ini dapat
dilakukan dengan merusak atau tidak merusak. Jika merusak output susunan yang
dapat dibaca (destructive readout),
data asli hilang dan pada akhir putaran data, semua flip-flop di-reset
pada nol.

Untuk menghindari kehilangan
data, suatu susunan pembacaan yang tidak merusak (non-destructive
reading) dapat dilakukan dengan menambah dua gerbang AND, sebuah
gerbang OR dan sebuah inverter pada sistem. Susunan rangkaian ditunjukan dibawah.

Data di angkut pada register
saat garis kontrol tinggi (HIGH dengan kata lain WRITE). Data dapat di geser
keluar dari register saat garis kontrol rendah ( LOW dengan kata lain READ). Ini
ditunjukan dalam animasi di bawah.

Register Geser Serial In –
Parallel Out (SIPO)

Dari jenis register ini, bit-bit data
dimasukan secara serial sama artinya seperti yang didiskusikan dalam seksi
terakhir.Perbedaanya adalah cara dimana bit-bit data dipindahkan dari register.
Sekali data disimpan, setiap bit muncul pada masing-masing baris keluarannya,
dan semua bit-bitnya mampu secara simultan. Sebuah susunan empat-bit register
SIPO diperlihatkan di bawah ini.

Dalam animasi dibawah, kita dapat melihat bagaimana 1001 empat-bit bilangan
biner digeser pada keluaran-keluaran Q register.

Register
Geser Parallel In – Serial Out (PISO)

Suatu rewgister geser
Parallel In – Serial Out diperlihatkan dibawah. Rangkaian ini menggunakan D
flip-flop dan gerbang NAND utuk memasukan data (dengan kata lain menulis)
pada register.

D0, D1, D2 dan D3 adalah paralel input, dimana
D0 adalah most significant bit (MSB) dan D3 adalah least
significant bit (LSB). Untuk menulis data masuk, baris pengontrolan mode diambil
pada rendah dan data di-clock masuk. Data dapat digeser saat baris
kontrol mode tinggi bersamaan SHIFT aktif tinggi. Register menampilkan operasi
geser kanan pada aplikasi satu pulsa clock, diperlihatkan dalam animasi
di bawah.

Register Geser Parallel In –
Parallel Out (PIPO)

Untuk register Parallel In – Parallel Out, semua
bit-bit data muncuk pada keluaran-keluaran paralel secara mendadak mengikuti
masukan yang simultan dari bit-bit data. Rangkaian ini dibangun dengan D
flip-flop.

Masukan-masukan D dan keluaran Q adalah paralel. Sekali register
di-clock, semua data di D input muncul pada keluaran Q yang
berhubungan secara simultan.

Bidirectional Shift Registers

Register yang didiskusikan hanya mengenai operasi register geser
kanan. Setiap operasi geser kanan memiliki efek secara berturut-turut membagi
bilangan biner dengan dua. Jika operasi berkebalikan (geser kiri), hal ini
memiliki efek perkalian bilangan dengan dua. Dengan susunan penyediakan gerbang
yang sesuai suatu register geser seri dapat menampilkan kedua
operasinya.

Suatu register dua arah dalah  data dijadikan geser
kanan atau kiri. Bidirectional Shift Registers menggunakan D flip-flop
ditunjukan dibawah.

Dalam hal ini kumpulan gerbang NAND dikonfigurasi sebagai
gerbang OR untuk memilih data masukan dari dua keadaan stabil yang berdekatan
kanan atau kiri (the right or left adjacent bistables), seperti yang dipilih
dengan LEFT/RIGHT baris pengontrolan.

Animasi dibawah menampilkan geser kanan dua kali, kemudian geser
kiri empat kali.  Catatan, perintah empat bit-bit keluaran tidak sama
seperti perintah asli/awal empat bit-bit masukan. Mereka secara aktual
dikembalikan.

Sekian dan terima kasih, Nih! sumbernya:

http://www.eelab.usyd.edu.au/digital_tutorial/part2

http://www.electronics-tutorials.ws/sequential/seq_6.html