移位寄存器是一种时序逻辑电路，其输出主要取决于其输入和先前的输出。该寄存器包括一组触发器，这些触发器在级联中连接，这意味着一个FF输出端简单地连接到另一个FF的输入端。该寄存器用于存储和移位二进制数据组。移位寄存器内可用的FF的数量主要取决于寄存器内存储的二进制位的数量。例如；如果我们想存储2位二进制数据，那么需要两个触发器。因此，本文讨论了移位寄存器类型之一的概述，即PIPO移位寄存器在并行输出移位寄存器中也被称为并行。


什么是PIPO移位寄存器？

使用并行输入并产生并行输出的移位寄存器被称为并行输入并行输出移位寄存器。该移位寄存器包括三个连接，仅PI（并行i/p）、PO（并行o/p）和CLK信号。这种移位寄存器也像时间延迟装置或临时存储装置一样工作，如SISO移位寄存器，其时间延迟通过CLK信号频率而改变。

在这种类型的寄存器中，数据以并行格式相对于并行的i/p引脚（如PA到PD）可用，之后，数据通过类似的CLK信号一起直接传输到它们各自的o/p引脚（从QA到QD）。之后，单个CLK信号将加载和卸载移位寄存器。

PIPO移位寄存器电路图

PIPO移位寄存器的电路图如下所示。这种类型的移位寄存器允许的输入是并行的，并提供并行输出。该逻辑电路设计有4个D-FF，如图所示。在该电路中，CLR和CLK信号都连接到4个D FF。

ding="async" class="wp-image-43154 size-full" src="https://uploads.9icnet.com/images/aritcle/20230518/PIPO-Shift-Register-Circuit-Diagram.jpg" alt="PIPO Shift Register Circuit Diagram" width="582" height="272" sizes="(max-width: 582px) 100vw, 582px">
PIPO移位寄存器电路图

在这种移位寄存器中，由于不需要串行数据移位，因此各个FF之间没有互连。对于每个FF，数据被提供为i/p，并且o/p被单独地从每个FF接收。

PIPO移位寄存器是如何工作的？

该寄存器被简单地用作类似于SISO移位寄存器的临时存储设备，因此它的工作方式类似于延迟元件。这里，所给出的数据是以并行格式提供给类似DA到D0的并行i/p引脚，并且在移位寄存器被计时之后从QA到QD移位到等效o/p引脚。一个CLK脉冲足以加载，一个CLK脉冲足以卸载到临时存储设备。

该移位寄存器的设计如上所示，包括用DA、DB、DC和DD表示的四个输入，而相应的FF输出用QA、QB、QC和QD表示。这里，所有的D个FF都连接在同一个CLK脉冲中。

现在，如果我们假设数据输入是1101，它被加载到每个触发器中，最初，输出将变为0000。如果我们施加第一个CLK脉冲“1”，那么输入数据将从输入DA移位到QA，因此输出将变为1101。

真值表

这个PIPO移位寄存器的真值表r如下所示。

CLK脉冲 质量保证 质量b 质量控制

每日一次

0

 0 0 0 0
1. 1. 1. 0

1.

时序图

PIPO移位寄存器时序图如下所示。这里我们使用的是正沿时钟输入。如果我们使用正边缘CLK脉冲，那么在那个时候可以发生转变。因此，输入数据将被转移到输出，因此QA为“1”，QB为“1），QC为“0”，QD为“0）。这是输出数据。

Timing Diagram
时序图

PIPO移位寄存器Verilog代码

PIPO移位寄存器的verilog代码如下所示。

模块pipo（din、clk、rst、dout）；
输入[3:0]din；
输入clk，rst；
输出[3:0]dout；电线[3:0]din；
导线clk，rst；
注册[3:0]dout；
始终@（posedge clk或negedge rst）
开始
如果（！rst）
开始
dout<=4'b0；
终止
其他的
开始<=din；
终止
结束模块

优点和缺点

这个PIPO移位寄存器的优点包括以下内容。

  • 这些移位寄存器使用起来既简单又快速。
  • 在转换数据时，与逻辑电路相比，它们的工作速度非常快。
  • CDMA中的伪噪声序列号是通过它们生成的。
  • 它占用的空间较小，并减少了布线的使用。
  • 移位寄存器中的数据转换很容易。
  • 它的设计非常简单。
  • 使用移位寄存器可以进行数据加密和解密。
  • 使用它们也可以进行数据跟踪。

这种移位寄存器的主要缺点是，从该寄存器接收的输出电流强度不是很强。

应用

这个PIPO移位寄存器的应用包括以下内容。

  • PIPO移位寄存器主要用于给数字电路增加时间延迟。
  • 移位寄存器用于转换数据，还用于将数据从左向右和从右向左移位。
  • 它用于存储数据。
  • 这些类型的移位寄存器也用于数据存储、操作和数据传输。
  • 这是一个临时存储设备，数据加载和检索过程都在并行模式下进行。

因此，这是并行输入并行输出移位寄存器的概述——与应用程序一起工作。在这个移位寄存器中，并行i/p数据被提供给FF以获得并行输出。这里，输出主要取决于在类似的CLK周期中施加的输入。这种类型的移位寄存器不包括单个D触发器之间的任何连接。与其他类型的移位寄存器相比，该移位寄存器中的D FF使用类似的CLK来加载和卸载数据。最常用的PIPO移位寄存器IC有：；4位双向40104 IC、7495 IC 4位移位寄存器和5位7496 IC PIPO移位寄存器。这里有一个问题，什么是SISO移位寄存器？