I.- INTRODUCCION

El registro es un grupo o arreglo de flip flop manejado por una seal de reloj comn es bsicamente una unidad de almacenamiento el registro posee 4 principales funciones: Almacena datos Convierte datos Manipula datos Puede utilizarse como un contador especialCuando un arreglo de registro manipula datos nos referimos a l como un registro de desplazamiento:

Los registros de desplazamiento son circuitos secuenciales sencillos, compuestos por un conjunto de biestables que se conectan en serie, y una circuitera adicional que controla los modos de cargar y acceder a los datos que almacenan. Su principal funcin, en el seno de sistemas ms complejos, es servir de almacenamiento temporal de un conjunto de bits sobre los que se est realizando una tarea de procesamiento.Existen cuatro combinaciones bsicas que definen el tipo de registro de desplazamiento:

1. entrada serie / salida serie

2. entrada serie / salida paralelo (ej.: 74LS164)

3. entrada paralelo / salida serie (ej.: 74LS165)

4. entrada paralelo / salida paralelo

Hay circuitos integrados especficos de cada uno de esos tipos, y otros que mediante unas seales de control pueden cambiar su funcionamiento de un modo a otro (Ej.: 74LS195) o realizar los desplazamientos hacia la derecha o hacia la izquierda (Ej.: 74LS194).

Las dos operaciones bsicas que realiza un registro de desplazamiento es la carga/almacenamiento de los datos y el desplazamiento de estos a lo largo de los biestables que lo componen; la obtencin de los datos correctos a la salida del dispositivo depende de una cuidadosa sincronizacin de las seales de control, de entrada y de salida.

II.- REGISTROS DE DESPLAZAMIENTOEs un circuito digital que acepta datos binarios de una fuente de entrada y luego los desplaza, un bit a la vez, a travs de una cadena de flip-flops.Este sistema secuencial es muy utilizado en los sistemas digitales. Un ejemplo de esto se ve en las calculadoras comunes, donde al escribir una cifra de varios nmeros, se nota que el primer nmero pulsado les cede espacio a los dems corrindose a la izquierda, donde adems se nota que hay caractersticas de memoria porque se mantienen visualizados los nmeros pulsados.Los registros de desplazamiento son construidos a partir de flip-flops. Adems de tener caractersticas de memoria y la funcin de desplazar datos, tambin se utilizan para convertir datos serie a paralelo y paralelo a serie.Existen cuatro categoras de registro de desplazamiento. Serie-Serie: slo la entrada del primer flip-flop y la salida del ltimo son accesibles externamente. Se emplean como lneas de retardo digitales y en tareas de sincronizacin.Entrada serie/Salida serie

Paralelo-Serie: son accesibles las entradas de todos los flip-flops, pero slo la salida del ltimo. Normalmente tambin existe una entrada serie, que slo altera el contenido del primer flip-flop, pudiendo funcionar como los del grupo anterior. Este tipo y el siguiente se emplean para convertir datos serie en paralelo y viceversa. Este tipo convierte: Dato en paralelo a dato en serie.

Entrada paralelo/Salida serie Serie-Paralelo: son accesibles las salidas de todos los flip-flops, pero slo la entrada del primero. Este tipo y el anterior se emplean para convertir datos serie en paralelo y viceversa, por ejemplo para conexiones serie como el RS232. Este tipo convierte: Dato en serie a dato en paralelo.

Entrada serie/Salida paralelo

Paralelo-Paralelo: tanto las entradas como las salidas son accesibles. Se usan para clculos aritmticos.Un registro de desplazamiento muy utilizado, que es universal (se llama as porque puede utilizarse en cualquiera de las cuatro configuraciones anteriormente descritas) y bidireccional (porque puede desplazar los bits en un sentido u otro) es el 74HC194, de cuatro bits de datos.Entrada paralelo/Salida paralelo

Otros registros de desplazamiento conocidos, fabricados tambin con la tecnologa CMOS, son el 74HC165 (entrada paralelo, salida serie) y 74HC164 (entrada serie, salida paralelo).

Registro universal bidireccional :Son aquellos en que los datos se pueden desplazar a la izquierda o la derecha. Se puede implementar utilizando puertas lgicas que permitan la transferencia de un bits de datos de una etapa a la siguiente de la izquierda o de la derecha dependiendo del nivel de una lnea de control.Posee una entrada que estando a nivel alto hace que los bits almacenados en el registro se desplacen hacia la derecha y a nivel bajo se desplazaran hacia la izquierda. Cuando este a alto las puertas impares estarn activas y el estado de la salida de cada flip-flop pasara a la entrada D del siguiente. Cuando haya un flanco de reloj los bits se desplazaran una posicin a la derecha.Cuando este a bajo las puertas pares estarn activas y el estado de la salida de cada flip-flop pasara a la entrada D del anterior. Cuando haya un flanco de reloj los bits se desplazaran una posicin a la izquierda.III.- APLICACIONESAdems de la conversin serie-paralelo y paralelo-serie, los registros de desplazamiento tienen otras aplicaciones tpicas: Multiplicador serie. Se realiza la multiplicacin mediante sumas y desplazamientos. Un ejemplo es el 74LS384.

An-1.A0

0 multiplicacin x2

An-1.A0

Divisin / 2CLK

Conversin serie - paralelo

An-1.A0

Conversin serie - paralelo

CLK

Conversin paralelo - serie

An-1.A0

Conversin paralelo - serie

CLK Registro de aproximaciones sucesivas. Se usa en conversores A/D. Se van calculando los bits sucesivamente, empezando por el ms significativo. Mediante un conversor DAC se compara la entrada analgica con los resultados parciales, generando el siguiente bit.

An-1.A0

Generador de secuencia

CLK

01001011010010010100110101000101010001010110010100100101

Generador pseudoaleatorio. Se construye con un registro de desplazamiento, realimentando a la entrada una combinacin de varias salidas, normalmente un or exclusivo entre ellas.

An-1A4.A0

Generador de nmeros aleatorios 29 estados

CLK El estado 0 29 -1 nm. Pseudo aleatorios000100101 = 37100010010 = 27110001001 = 39111000100 = 45011100010 = 22

Retardo. Se pueden utilizar para retardar un bit un nmero entero de ciclos de reloj (consiste simplemente en un conjunto de biestables en cascada, tantos como ciclos de reloj deseemos retardar los bits).Ejemplo: Un registro de desplazamiento de 8 bits entrada/ salida serial tiene un reloj de 40 MHz. Cul es el retardo total a travs del registro?Solucin:El retardo para cada reloj es de 1/40 MHz = 25 nsEl retardo total es 8 * 25 ns = 200 ns

Ahora ahondaremos ms en tema del cual vamos a desarrollar el circuito en el protoboard

IV.- REGISTRO UNIVERSAL BIDIRECCIONAL DE 4 BITS 74194Se trata de un circuito integrado, que dispone de un registro de desplazamiento, que permite carga serie, carga paralela, desplazamiento a izquierda y a derecha, mediante el uso de unas seales de control.

El funcionamiento de este dispositivo es similar a los descritos anteriormente; cabe hacer notar que cuando se selecciona la operacin de desplazamiento a la derecha el bit que se carga (entrada: DSR) queda registrado en la posicin A (salida: QA), mientras que si seleccionamos la operacin de desplazamiento a la izquierda, el bit que se carga (entrada: DSL) queda registrado en la posicin D (salida: QD).Este registro de desplazamiento universal esta internamente constituido a base de cuatro flip-flops y con compuertas bsicas y universales conectadas de tal manera que realice cualquiera de los cuatro modos de operacin antes mencionados.

Cronograma de comportamiento

TABLA DE LA VERDAD

Tabla de la verdad de funcionamiento del dispositivo:ENTRADASSALIDAS

ClearModoClockSerialParaleloQAQBQCQD

S1S0LeftRightABCD

LHHHHHHHXXHLLHHLXXHHHLLLXL|||||XXXXXXHLXXXXHLXXXXXaXXXXXXXbXXXXXXXcXXXXXXXdXXXXXLQA0aHLQBnQBnQA0LQB0BQAnQAnQCnQCnQB0

LQC0cQBnQBnQDnQDnQC0

LQD0dQCnQCnHLQD0

Simulacin en constructor virtual