План.
1. Визначення, область застосування.
2. Реалізація регістрів зсуву. Принцип дії

1. Регістри зсуву. Регістри з послідовним прийомом або видачею інформації називаються регістрами зсуву. Регістри зсуву можуть виконувати функції зберігання та перетворення інформації. Вони можуть бути використані для побудови помножувачів і дільників чисел двійкової системи числення, тому що зсув двійкового числа ліворуч на один розряд відповідає множенню його на два, а зсув праворуч – поділенню на два.
Регістри зсуву широко використаються для виконання різних часових перетворень цифрової інформації: перетворення послідовної цифрової інформації в паралельний код або перетворення паралельного коду в послідовний. Регістри зсуву можуть служити також як елементи затримки сигналу, представленого в цифровій формі. Дійсно, регістри з послідовним прийомом і виведенням здійснюють затримку передачі інформації на m+1 тактів ( m+1 - число розрядів регістра) машинного часу.
2. Регістри зсуву звичайно реалізуються на D-тригерах або на RS-тригерах, де для введення інформації в перший розряд включається інвертор (перший розряд являє собою D-тригер). Слід зазначити, що всі регістри зсуву будуються на базі двоступеневих тригерів або синхронізованих фронтом синхроімпульсу. Розрядність регістрів зсуву, як і у регістрів зберігання, визначається кількістю тригерів, що входять у їх склад. На рисунку. 22.1 наведені схеми 4-розрядних регістрів зсуву, реалізованих на D- і RS-тригерах, а часові діаграми, що пояснюють роботу регістра зсуву, наведені на рисунку 22.2.

Рисунок 22.1. – Схеми 4-розрядних регістрів зсуву, реалізованих на D-тригерах (а) і RS-тригерах (б).

Рисунок 22.2. – Часова діаграма регістра зсуву.

Виведення паралельної інформації з регістра зсуву здійснюється при підключенні всіх тригерів регістра до окремих виводів ( на рисунках ці виводи показані штриховими лініями). Як було зазначено раніше, регістри зсуву синхронізуються фронтом тактуючих імпульсів, тобто запис нової інформації в тригери регістра відбувається протягом дуже короткого часу - за час тривалості фронту синхроімпульсу, точніше в момент надходження відповідного фронту синхроімпульсу. Звичайно, це “час” значно менше за час поширення сигналу, тобто час перемикання тригера регістра в новий стан. Роботу регістра зсуву розглянемо на прикладі схеми, наведеної на рис. 21.7, а.
Можна припустити, що на початку всі тригери регістра перебувають у стані логічного нуля, тобто Q0=0, Q1=0, Q2=0, Q3=0. Якщо на вході D-тригера Т1 має місце логічний 0, то надходження синхроімпульсів на входи “С” тригерів не міняє їхні стани.
Як видно, синхроімпульси надходять на відповідні входи всіх тригерів регістра одночасно та записують в них інформацію з інформаційних входів. На інформаційних входах тригерів Т2, Т3, Т4 - рівні логічного “0”, тому що інформаційні входи наступних тригерів з'єднані з виходами попередніх тригерів, що перебувають у стані логічного “0”, а на вхід “D” першого тригера, за умовою приклада, подається “0” із зовнішнього джерела інформації. При подачі на вхід “D” першого тригера “1”, із надходженням першого синхроімпульсу, у цей тригер запишеться “1”, а в інші тригери - “0”, тому що до моменту надходження фронту синхроімпульсу на виході тригера Т1 ще був присутній логічний “0”. Таким чином, у тригер Т1 записується та інформація (той біт), що була на його вході “D” в момент надходження фронту синхроімпульсу й т.д.
При надходженні другого синхроімпульсу логічна “1” з виходу першого тригера, запишеться в другий тригер, і в результаті відбувається зсув спочатку записаної “1” із тригера Т1 у тригер Т2, із тригера Т2 у тригер Т3 і т.д. Таким чином, відбувається послідовний зсув інформації, що надходить на вхід регістра (у послідовному коді) на один розряд вправо в кожному такті синхроімпульсів.
Після надходження m синхроімпульсів (m=4) регістр виявляється повністю заповненим розрядами числа, що послідовно вводиться вхід “D”. Протягом наступних чотирьох синхроімпульсів відбувається послідовне порозрядне виведення з регістра записаного числа, після чого регістр виявляється повністю очищеним.