أساسيات النظم الرقمية

أساسياتالنظم الرقمية 273 الفصلالثامن 8 الدوائر المنطقية التعاقبية Sequential Logic Circuits

أساسياتالنظم الرقمية 274 الأهداف العامة للفصل Objectives Chapter عندما تكمل هذا الفصلسوف تكتسب مجموعة من الخبرات والمعارف و ينبغي أن تكون قادراً على: التعرف على أهم الدوائر المنطقية التعاقبية. تحليل الدوائر المنطقية التعاقبية. استخدام مخططات التزامن في تحليل الدوائر المنطقية التعاقبية. التعرف على أهم الفروقات ما بين الدوائر المنطقية التوافقية و الدوائر المنطقية التعاقبية. التعرف على المسجلات كدوائر منطقية تعاقبية. فهم توضيح طريقة القراءة والكتابة في المسجلات. فهم توضيح طريقة نقل البيانات بين المسجلات. فهم آلية عمل و تصميم مسجلات الإزاحة بأنواعها. التعرف على أهم تطبيقات مسجلات الازاحة. التعرف على أهم شرائح الدوائر المتكاملة SCI لمسجلات الازاحة

أساسياتالنظم الرقمية 275 1- مقدمةIntroduction في هذ الفصل سوف نتعرف على الصنف الثاني من الدوائرالمنطقية الرقمية، وهو الدوائر المنطقية التعاقيبة Sequential Logic Circuits،هذه الدوائر تتكون من دخل وخرج حيث يتحدد الخرج عند أي لحظة بقيمة الدخل عند هذه اللحظة والخرج عند اللحظة السابقة، لذلك نقول أن هذه الدوائر تمتلك نوع من أنواع الذاكرة حيث أن الخرج يتحدد جزئياً بالخرج عند اللحظة السابقة الذي تتذكره الدائرة، أي أن هذا النوع من الدوائر له ذاكرة Memory تستطيع تخزين القيم السابقة لخرج الدائرة بحيث تستطيع التأثير على خرجها الحالي. والسبب في ظهور هذه القدرة التخزينية هو وجود تغذية مرتدة Feedback من خرج الدائرة إلى دخلها. من أهم أنواع الدوائر المنطقية التعاقبية تكون دوائر الماسكات ومسجلات الإزاحة و العدّادات، سنعرض تفصيلاً عنها في هذا الكتاب، ولن نتعرض لتصميم الدوائر المنطقية التعاقبية بالتفصيل، كما فعلنا بالنسبة للدوائر المنطقية التوافقية، بل سنترك هذه الدراسة التفصيلية لمقرر آخر متقدم في التصميم المنطقي. سنتعرف على تحليل وتصميم الدوائر المنطقية التعاقبية، وعلى أحد أهم أنواعها وهو المسجلات، ووظائفها، بالاضافة إلى مسجلات الازاحة وأنواعها وطرق تصيميها وآلية عملها وتطبيقاتها. 2- تحليل الدوائر التعاقبية Sequential Circuits Analysis تعرفنا سابقاً علىالدوائر المنطقية التعاقبية ووجدنا بأنها دوائر تتحدد قيم مخارجها في أية لحظة تبعًا للقيم الحاضرة لمداخلها والقيم السابقة لمخارج الدائرة أيضًا، أي تحتوي هذه الدوائر على عناصر الذاكرة. معظم الدوائر التعاقبية الممكن أن تصادفها عمليًا من مجموعة من القلابات ومجموعة من البوابات المنطقية متصلة مع بعضها البعض بطريقة ما لإجراء مهمة أو وظيفة ما، ويستخدم عادة مع هذه الدوائر الرقمية إشارة نبضات تزامن واحدة تعمل على تنظيم وتزامن عمل الدائرة ككل. إذًا تتكون الدائرة من قسمين: الأول هو قسم دوائر المنطق التوافقي Combinational Logic Circuit مختلفة و تتميز هذه الدوائر بأنها دوائر تتحدد قيم مخارجها في أية لحظة مباشرة تبعًا للقيم الحاضرة لمداخلها دون النظر إلى القيم السابقة لهذه المداخل. الثاني هو قسم الذاكرةMemory الذي تخزن فيه البيانات عن متحولات الدخل و الخرج السابقة أو لأي منهما حسب متطلبات الدائرة . السبب في ظهور القدرة التخزينية في الدوائر المنطقية التعاقبية هو وجود تغذية مرتدة Feedback حيث أن خرج الدائرة يتم أخذه عبر هذه التغذية المرتدة وإدخاله إلى الدائرة مرة أخرى مع متغيرات الدخل، و نظراً لوجود ماضي وحاضر في الدوائر

أساسياتالنظم الرقمية 276 المنطقية التعاقبية نستطيع القول أن الزمن Time يدخل فيها كمتغير، ودخول الزمن كمتغير يتطلب وجود إشارة التزامن Clock Signal في الدوائر المنطقية التعاقبية للقيام في الدوائر المنطقية التعاقبية للقيام بدور تنسيقي و تنظيمي هام في النظام الرقمي . يمكن تمثيل دائرة المنطق التتابعي بصندوقين أحدهما يمثل دائرة المنطق التوافقي والأخرى دوائر الذاكرة ، كما هو موضح بالشكل (1-8.) الشكل1-8) المخطط الصندوقي لدائرة تعاقبية يمكن بشكل عام تحليل عمل الدائرة التعاقبية وذلك بإتباع الخطوات التالية: 1. دراسة مفصلة للدائرة المنطقية من قلابات وبوابات منطقية والتعرف على جميع أجزائها . 2. تحديد وحساب المستوى المنطقي لدخل كل قلاب قبل ورود نبضة التزامن . 3. استخدام المستوى المنطقي لكل قلاب قبل ورود نبضة التزامن في تحديد خرج القلاب بعد ورود نبضة التزامن . 4. إعادة الخطوتين 2 و 3 بعد كل ورود لنبضة التزامن . و الجدول (8-1) يلخص أهم الفروقات ما بين الدوائر المنطقية التوافقية والدوائر المنطقية التعاقبية الجدول (1-8) ملخص لأهم الفروقات ما بين الدوائر المنطقية التوافقية والدوائر المنطقية التعاقبية الدوائر المنطقية التوافقية Combinational Logic Circuit الدوائر المنطقية التعاقبية Sequential Circuits Analysis الخرج Output يعتمد على القيم الحالية للدخل فقط يعتمد على القيم الحالية للدخل وعلى القيم السابقة للخرج الذاكرة Memory ليس لها ذاكرة لها ذاكرة التغذية المرتدة Feedback لا توجد بها تغذية مرتدة توجد بها تغذية مرتدة الزمن Time توجد بها تغذية مرتدة يدخل الزمن فيها كمتغير إشارة التزامن Clock لا توجد بها إشارة تزامن توجد بها إشارة تزامن التطبيقات Applications الدوائر الحسابية، محلل الشفرة، المشفر، الناخب، الموزع القلابات، المسجلات، العدّادات الثنائية، الذواكر دائرة المنطق التوافقي Combinational Logic Circuit 1X 2X . . . . . . Xn A B . . . . Z دائرةالذاكرة Memory Circuit 1Y 2Y . . . . . . mY

أساسياتالنظم الرقمية 277 2-1 المسجلات Registers المسجل Register هو عبارة عن دائرة منطقية تعاقبية لها وظيفتين أساسيتين هما : تخزين البيانات Data Storage. نقل البياناتData Movement. قدرات التخزين للمسجل تجعل منه نوع مهم من أجهزة الذاكرة، حيث يعبر المسجل عن موقع تخزيني له القدرة على تخزين معلومة مكونة من عدة خانات (Bits)، وهي أحد أنواع الدوائر المنطقية التعاقبية، ووجدنا من دراستنا السابقة لدوائر القلاب أنه يمكن تخزين رقم ثنائي مفرد (Bit)، بواسطة دائرة قلاب واحدة، ومن ثم يمكن توصيل عدد من دوائر القلاب معاً لبناء المسجل، والذي يستخدم كذاكرة مؤقتة لتخزين كمية صغيرة من البيانات ولفترة زمنية قصيرة، وذلك تمهيداً لنقلها كما في مسجلات النقل أو العزل Buffer Registers،أو لازاحة البيانات Shift Registers ، أو من أجل نقل البيانات بشكل متسلسلSerial Data ، أو نقل البيانات بشكل متوازي Parallel Data. والعمليات التي يمكن إجراؤها على المسجلات هي: الكتابة Write أي تخزين معلومة في المسجل. القراءة Read أي إسترجاع معلومة مخزنة في المسجل. نقل البيانات ما بين المسجلات .Register-to-Register Transfer الشكل2-8) يوضح مفهوم تخزين واحد1 أو صفر0 في قلاب من نوع دي D flip-flop، عند تطيبيق واحد1 على مدخل البيانات كما هو موضح، فمع نبضة التزامن يتم تخزين الواحد 1 في القلاب، وعندمايزال ال واحد 1 منالدخل، القلاب يحتفظ بحالة الواحد 1 أي حالة التوضيعSET ويتم تخزين الواحد1. وبنفس الطريقة يتم تخزين الصفر0 ويتم تصف القلاب resetting. الشكل2-8) عملية التخزين في المسجلالمبني من قلاب من نوع دي D flip-flop

أساسياتالنظم الرقمية 278 سعة التخزين للمسجلStorage Capacity هيالعدد الكلي من الخانات الثنائية الأصفار والواحدات للبيانات الرقمية التي يمكنه الاحتفاظ بها، وبالتالي عدد القلابات المؤلف منها المسجل يحدد امكانياته وسعته التخزينية. 2-1-1 الكتابة في المسجلات والقراءة منهاWrite and Read Operations عند إجراء عملية كتابة Write في المسجل فإن المعلومة المطلوب تخزينها عادة ما تصل إلى المسجل من خلال ناقل بيانات Data Bus و عند إجراء عملية قراءة Read من المسجل فإن المعلومة التي تم إسترجاعها عادة ما تنقل من المسجل إلى الجهة المقصودة عبر ناقل البيانات Data Bus أيضاً. وناقل البيانات هذا هو عبارة عن مجموعة من الموصلات المتوازية كل منها يحمل خانة واحدة bit فقط من البيانات، و الشكل (3-8) يوضح ناقل بيانات ذو أربعة خانات 4-Bit Data Bus الشكل3-8 )ناقل بيانات ذو أربعة خانات 4-Bit Data Bus لاحظ أنه من الناحية الكهربائية لابد من وجود موصل خامس في ناقل البيانات ذو الأربعة خانات الموضح أعلاه، و هذا الموصل الخامس هو الموصل الأرضي Ground أوGND الذي يعتبر مرجع قياس الجهود بالنسبة لبقية الموصلات. و لكن لا يتم عادة توضيح هذا الموصل الأرضي و إنما يُ فهم وجوده ضمناً، و ذلك كنوع من التبسيط. هذا ويتم ربط كل من أطراف الدخل وأطراف الخرج للبيانات للمسجل بناقل البيانات باستخدام عوازل، هذه العوازل تسمح بمرور الدخل كما هو إلى الخرج في المسجل، أو تقوم بمنع أو عزل الدخل عن الخرج. لإجراء عملية الكتابة Write في المسجل للبيانات الموجودة على الناقل، يتم وصل أطراف الدخل للمسجل مع الناقل Bus، وتنتقل البيانات الموجودة على الناقل إلى داخل المسجل، ويتم تخزينها لإجراء عملية القراءة Read من المسجل، يتم وصل أطراف الخرج للمسجل مع الناقل Bus، وتنتقل البيانات المخزنة في المسجل إلى الناقل. 2-1-2 نقل البيانات ما بين المسجلاتRegister-to-Register Transfer لنقل البيانات بين مجموعة من المسجلات يتم ربط تلك المسجلات بناقل مشترك Common Bus، حيث يتم نقل البيانات من مسجل إلى آخر باستخدام الناقل كوسيط، و يتم قراءة محتويات المسجل الأول لتظهر تلك المحتويات على الناقل، بعد ذلك يتم قراء تها من الناقل بواسطة المسجل الثاني. 0B 1B 2B 3B ناقل بيانات Data Bus

أساسياتالنظم الرقمية 279 2-2 مسجل الازاحةShift Register مسجل الإزاحة Shift Register هو عبارة عن مسجل يستطيع، إضافة إلى العمليات السابقة، عمل إزاحة للبيانات الموجودة بداخله بمقدار خانة واحدة أو أكثر يميناً أو يساراً one bit. ووجدنا أن عدد القلابات يحدد سعة المسجل ويمثل أيضاً عدد المراحل حيث كل مرحلة تمثل خانة واحد من سعة التخزين one bit of storage capacity. تستخدم مسجلات الإزاحة لنقل محتويات مسجل إلى مسجل آخر بشكل تسلسلي، أي خانة واحدةفي كل عملية، أو لتحويل الإشارة الرقمية على التوازي Parallel إ إشارة رقمية تسلسلية Parallelعلى خط وحيد . امكانية الازاحة Shift Capability للمسجل تسمح بانتقال البيانات من مرحلة إلى مرحلة ضمن المسجل، أو من داخل المسجل أو إلى خارجه، الشكل ( 4-8) يوضح أنواع الحركة الأساسية للبيانات في مسجل الازاحة، وذلك لمسجل من أربع بتات 4-Bit Register. الشكل4-8 )أنواع حركة البيانات ضمن مسجل الازاحة من أربع خانات 4-Bit Register من الشكل4-8) نجد أنواع الحركة الأساسية للبيانات لمسجل الازاحة تكون - ادخال من اليسار left مع الازاحة (ادخال على التسلسل Serial in/اخراج على التسلسلSerial out ) كما a.) - ادخال من اليم right مع الازاحة (ادخال على التسلسل Serial in/اخراج على التسلسل Serial out )كماb.)

أساسياتالنظم الرقمية 280 - ادخال مع الازاحة (ادخال على التوازي Parallel in/اخراج على التسلسلSerial out )كماc.) - ادخال مع الازاحة ادخال على التسلسلSerial in /اخراج على التوازي Parallel out ) كما d.) - ادخال مع الازاحة ادخال على التوازي Parallel in/اخراج على التوازي Parallel out) كما e.) - الازاحة الدورانية نحو اليسار Rotate Left كماg.) - الازاحة الدورانية نحو اليمين Rotate Right كماf.) 2-3 أنواع مسجل الازاحة حسب طريقة إدخال وإخراج البيانات sTypes of Shift Register Data I/O يعتبر مسجل الازاحة من المكونات الإلكترونية متعددة الاستخدام فى الكثير من التطبيقات الرقمية، حيث يستخدم مسجل الإزاحة فى تسجيل البيانات الرقمية حيث يمكن إجراء بعض العمليات على محتويات هذا المسجل، من هذه العمليات مثلا، إزاحة البيانات من اليمين إلى اليسار أو العكس، أو دوران البيانات من اليمين لليسار أيضاً أو العكس، يمكن إدخال البيانات على المسجل على التوازي وإخراجها على التسلسل، أو إدخالها على التسلسل ثم إخراجها على التوازي، كل هذه العمليات سنرى في هذا الفصل كيفية تحقيقها. وحدة بناء مسجل الإزاحة هى القلاب من النوع دي D، هذا القلاب له دخل واحد اسمه دي D، والدخل الآخر هو طرف التزامن C (CLK)،وكما رأينا في الفصل السابق أن هذا القلاب به خرج طبيعي كيو Q وخرج متمم له، الاشارة الموجودة على الدخل دي D تنتقل إلى الخرج كيو Q بعد اعطاء نبضة على طرف التزامن C، وأحياناً يقال أن تسمية القلاب دي D جاءت اختصاراً لكلمة تأخير زمني delay لأنه يقوم بتأخير اظهار البيانات على الخرج. يوجد أربعة أنواع لمسجل الازاحة بالاعتماد على طريقة ادخال واخرج البيانات inputs/outputs سنناقشها بالتفصيل مع الرسم ، وهي: مسجلات الازاحة ادخال على التسلسل/اخراج على التسلسل Serial In/Serial Out Shift Registers مسجلات الازاحة ادخال على التسلسل/اخراج على التوازي Serial In/Parallel Out Shift Registers مسجلات الازاحة ادخال على التوازي/اخراج على التسلسل Parallel In/Serial Out Shift Registers مسجلات الازاحة ادخال على التوزاي /اخراج على التوازي Parallel In/Parallel Out Shift Registers 2-3-1 مسجلات الازاحة ادخال على التسلسل/اخراج على التسلسل Serial In/Serial Out Shift Registers مسجلات الازاحة ادخال على التسلسل/اخراج على التسلسل Serial In/Serial Out Shift Registers تقبل البيانات بشكل تسلسلي بحيث تكون خانة واحد من البيانات على خط ادخال وحيد Serial data in put من اليسار، ويتم اخراج البيانات المخزنة فيها على الخرج بشكل تسلسلي Serial data output .

أساسياتالنظم الرقمية 281 الشكل5-8) يظهر مسجل ازاحة أربع خانات 4-bit register، مبني من أربع قلابات من نوع دي D flip-flops، له أربع مراحل، يمكنه تخزين حتى أر بع خانات ثنائية من البيانات up to four bits of data. الشكل5-8) مسجلازاحة ادخال على التسلسل/اخراج على التسلسل Serial In/Serial Out Shift Registers على سبيل المثال إذا أردنا ادخال الأربع خانات الثنائية1010 إلى مسجل الازاحة، بحيث نبدأ بالخانة الأقل أهمية LSB وهي الخانة على اليمين، و الحالة الابتدائية للمسجل تكون بحالة تصفclear صفر0. تطبيق الخانة الأولى وهي الصفر0 على خط البياناتSerial data input ، تجعلD = 0 من أجل القلاب الأولFF0 عند تطبيق نبضة التزامن الأو CLK، القلاب الأولFF0 يصبح بحالة تصفreset ويخزن الخانة صفر0 . عند تطبيق الخانة الثانية وهي الواحد1 على خط البياناتSerial data input ، تجعلD = 1 من أجل القلاب الأولFF0 ، وD = 0 من أجل القلاب الثاFF1 لأن الدخل ديD من أجل القلاب الثاFF1 موصول مع خرج القلاب الأول 0Q، ومع نبضة التزامن الثانية الواحد 1 على خط البيانات يزاح إلى القلاب الأول FF0 واضعاً هذا القلاب بحالة التوضيع set أي واحد1، والصفر0 الذي كان في القلاب القلاب الأول FF0 يزاح إلى القلاب الثا FF1. عند تطبيق الخانة الثالثة وهي الصفر0 على خط البياناتSerial data input ، ونبضة التزامن تطبق، الصفر 0 يدخل إلى القلاب الأول FF0، الواحد1 المخزن في القلاب الأولFF0 يزاح إلى القلاب الثا FF1، الصفر0 المخزن في القلب الثا FF1 يزاح إلى القلاب الثالث FF2. عند تطبيق الخانة الاخيرة وهي الواحد1 على خط البياناتSerial data input ، ونبضة التزامن تطبق، الواحد 1 يدخل إلى القلاب الأولFF0، الصفر0 المخزن في القلاب الأولFF0 يزاح إلى القلاب الثا FF1، الواحد 1 المخزن في القلب الثا FF1 يزاح إلى القلاب الثالث FF2، الصفر0 المخزن في القلب الثالث FF2 يزاح إلى القلاب الرابع FF3. الجدول(2-8) يوضح عملية ادخال ادخال الأربع خانات ثنائية1010 إلى مسجل الازاحة . الجدول (2-8)

أساسياتالنظم الرقمية 282 نلاحظ أنه في الادخال علىالتسلسل، خانة واحدة من البيانات تنتقل في كل مرة. إذا أردنا أن نحصل على البيانات من المسجل أو نقلها إلى خارج المسجل، الخانات الثنائية يجب أن تزاح بشكل تسلسلي إلى خرج القلاب الأخير 3Q، بعد نبضة التزامن الر ابعة CLK4 من عملية ادخال البيانات السابقة، الخانة الأقل أهميةLSB ، وهي الصفر0 تظهر على الخرج الأخ 3Q،وعند تطبيق نبضة التزامن الخامسة CLK5 الخانة الثانية تظهر على الخرج الأخير 3Q،نبضة التزامن السادسة 6CLK تزيح الخانة الثالثة إلى الخرج الأخ 3Q،وعند تطبيق نبضة التزامن السابعة 7CLK الخانة الرابعة تزاح وتظهر على الخرج الأخ 3Q،وهكذا يكون الخانات الأربعة تم ازاحتها إلى خارج المسجل، الشكل ( 8-6 ) يوضح أشكال الموجة لهذه العمليات ونلاحظ أن البيانات الثنائية الأربعة خزنت بعد أربع نبضات تزامن، الجدول (3-8) يوضح ذلك. الجدول (3-8) الشكل6-8) أشكال الموجة لعملية ادخال القيمة الثنائية 1010 إلى مسجل الازاحة بأربع خانات ، ادخال على التسلسل/اخراج على التسلسل

أساسياتالنظم الرقمية 283 الرمز الصندوقي المنطقي لمسجل ازاحة ادخال على التسلسل/اخراج على التسلسل يظهر في الشكل 7-8) حيث الرمز SRG يشير مسجل ازاحة بسعة ثمان خانات 8-Bit Serial In/Serial Out Shift Register. الشكل (7-8) الرمز المنطقي لمسجل ازاحة ادخال على التسلسل/اخراج على التسلسل بثمان خانات 8-Bit Serial In/Serial Out Shift Register 2-3-2 مسجلات الازاحة ادخال على التسلسل/اخراج على التوازيSerial In/Parallel Out Shift Registers يتممسجلات الازاحة ادخال على التسلسل/اخراج على التوازي ادخال البيانات بشكل تسلسلي بحيث تكون خانة واحد من البيانات على خط ادخال وحيد من اليسار، وهي الخانة الأقل أهمية LSB، كما في المسجل السابق، الفرق الوحيد طريقة اخراج البيانات المخزنة فيها والتي تتم على الت وازي، حيث المسجل ذو الخرج التفرعي يكون خرج كل مرحلة متوفراً حالما يتم تخزين البيانات، حيث تظهر كل خانة ثنائية على خط الخرج الموافق، وجميع الخانات الثنائية تظهر بنفس الوقت بدلاً من خانة خانة كما في الاخراج التسلسلي. الشكل (8-8) يظهر مسجل ازاحة من نوع ادخال على التسلسل/اخراج على التوازي بأربع خانات a 4-bit serial in/parallel out shift register مع الرمز المنطقي. والشكل9-8) يظهر أشكال الموجة لخط البيانات وخط التزامن لهذا المسجل مع الحالة الابتدائية للمسجل هي كل القلابات واحد 1، ونجد أن المسجل يحتوي على القيمة الثنائية 0110 بعد أربع نبضات تزامن. الشكل (8-8 )مسجلازاحة ادخ ال على التسلسل/اخراج على التوازي من اربع خانات مع الرمز المنطقي له a 4-bit serial in/parallel out shift register

أساسياتالنظم الرقمية 284 يظهر في الشكل10-8)، الرمز المنطقي لشريحة الدائرة الم تكاملة لمسجل الازاحة من نوع ادخال على التسلسل/اخراج على التوازي بثمان خانات 8-bit serial in/parallel out shift register التي تحمل الرقم74HC164،تحتوي شريحة هذه ثمان مخارج على التوازي هي من 0Q ح7Q، وللشريحة طرف غير متزامن للتصفير فعال عند الحالة المنخفضة، ولها طرفي ادخال تسلسلي هما A, B الشكل9-8) أشكال الموجة لعملية ادخال القيمة الثنائية 0110 إلى مسجل الازاحة بأربع خانات ادخال على التسلسل/اخراج على التوازي الشكل (10-8) الرمز المنطقيلشريحة الدائرة المتكاملة لمسجل الازاحة من نوع ادخال على التسلسل/اخراج على التوازي بثمان خانات 8-bit serial in/parallel out shift register التي تحمل الرقم74HC164

أساسياتالنظم الرقمية 285 2-3-3 مسجلات الازاحة ادخال على التوازي/اخراج على التسلسل Parallel In/Serial Out Shift Registers في مسجل الازاحة من نوع ادخال على التوازي /اخراج على التسلسل، يتم ادخال البيانات بنفس الوقت على خطوط دخل متوازية، بدلاً من إدخالها خانة خانة بخط دخل وحيد، الخرج التسلسلي يكون كما في مسجلات الازاحة من نوع ادخال على التسلسل/اخراج على التسلسل، ويظهر حالما يتم تخزين كامل الخانات في المسجل. الشكل ( 11-8) يظهر مسجل ازاحة من نوع ادخال على التوازي/اخراج على التسلسل بأربع خانات a 4 -bit parallel in/serial out shift register مع الرمز المنطقي، حيث يوجد أربع خطوط دخل للبيانات من 0D ح3D بالاضافة إلى مدخلين للتحكم هما تحميل / ازاحة SHIFT/LOAD التي تسمح للخانات الأربع بالتحميل إلى المسجل، عندما SHIFT/LOAD= 0 البوابات آندAND منG1 حG4 تكون في حالة تمكين تسمح للخانات الثنائية لتطبق على الدخل دي D للقلاب الموافق، فمع نبضة التزامن عندما يكون D = 1 سيكون القلاب في حالة التوضيع، ومع D= 0 القلاب سيكون في حالة التصفير، بالتالي تخزين كل الخانات يكون بنفس الوقت SHIFT/LOAD= 1 البوابات آندAND منG1 حG4 تكون في حالة عدم التمكين، والبوابات آند AND من G5 حG7 تكون في حالة التمك تسمح للخانات الثنائية بالازاحة نحو اليمين تتابعياً من المرحلة الأولى إلى المرحلة التالية حتى المرحلة الأخيرة، البوابات آند AND تسمح إما بعملية ازاحة عادية أو عملية ادخال بيانات على التوازي الشكل (12-8) يظهر أشكال الموجة للخرج لمسجل ازاحة من نوع ادخال على التوازي/اخراج على التسلسل بأربع خانات، مع أشكال الموجة لنبضة التزامن ولخط التحكم تحميل / ازاحة SHIFT/LOAD نلاحظ مع نبضة التزامن الاولى يتم تحميل البيانات على التوازي التالية إلى المسجل، الخرج 3Q يصبح صفر0. (D0D1D2D3 = 1010) - مع نبضة التزامن الثانية الواحد 1 في2 Q يزاح إ 3Q - مع نبضة التزامن الثالثة الصفر 0 تزاح إ 3Q - مع نبضة التزامن الرابعة الخانة الأخيرة واحد 1 تزاح إ 3Q - مع نبضة التزامن الخامسة كل خانات البيانات تزاح خارجاً وفقط واحد1 يبقى في المسجل، مع افتراض أن الدخل 0D يبقى واحد1. نلاحظ أنه في الادخال علىالتوازي، عدد من الخانات الثنائية تنقل في نفس الوقت.

أساسياتالنظم الرقمية 286 الشكل11-8) المخطط المنطقيمع الرمز المنطقي لمسجل ازاحة من نوع ادخال على التوازي/اخراج على التسلسل بأربع خانات a 4-bit parallel in/serial out shift register الشكل12-8) أشكال الموجة لعملية ادخال القيمة الثنائية 1010 إلى مسجل الازاحة بأربع خانات ادخال على التوازي/اخراج على التسلسل a 4-bit parallel in/serial out shift register مع الرمز المنطقي

أساسياتالنظم الرقمية 287 يظهر في الشكل 13-8)، الرمز المنطقي لشريحة الدائرة الم تكاملة لمسجل الازاحة من نوع ادخال على التوازي /اخراج على التسلسل مع التحميل بثمان خانات 8-bit parallel load shift register التي تحمل الرقم74HC165، وال يمكن أن تعمل أيضاً كمسجل من نوع ادخال على التسلسل/اخراج على التسلسل، حيث يمكن إدخال البيانات له على التوازي من أطراف البيانات الثمانية من 0D ح7D، الخرج للمسجل هو 7Q ومتممه، وتحتوي بالاضافة إلى طرف التحكم تحميل/ازاحة SH/LD،الطرف CLK INH، وعندما يكونفي الحالة المرتفعة HIGH فإن نبضات التزامن يتم حجبها ويتم تجميد الشريحة. الشكل (13-8 )الرمزالمنطقي لشريحة الدائرة المتكاملة لمسجل الازاحة من نوع ادخال على التوازي (التسلسل)/اخراج على التسلسل بثمان خانات 8-bit parallel load shift register التي تحمل الرقم74HC165 2-3-4 مسجلات الازاحة ادخال على التوازي/اخراج على التوازي Parallel In/Parallel Out Shift Registers مسجل الازاحة من نوع ادخال على التوازي/اخراج على التوازي parallel in/parallel out shift register تستخدم فيه الطريقة على التوازي في الادخال والاخراج، مباشرة بعد الادخال المتزامن لكل البيانات من الخانات الثنائية، تظهر على الخرج المتوازي. تم مناقشة طريقة ادخال واخراج البيانات على التوازي سابقاً، الشكل (14-8) يظهر هذا المسجل الشكل (14-8) المسجل من نوع ادخال على التوازي/اخراج على التوازي

أساسياتالنظم الرقمية 288 يظهر في الشكل15-8)، الرمز المنطقي النموذجي لشريحة الدائرة الم تكاملة لمسجل الازاحة من نوع ادخال على التوازي/اخراج على التوازي بأربع خانات 4-bit parallel access shift register التي تحمل الرقم74HC195، والتي يمكن أن تعمل أيضاً كمسجل من نوع ادخال على التسلسل/اخراج على التسلسل، وكمسجل من نوع ادخال على التفرع /اخراج على التسلسل، حيث يمكن استخدام الخرج 3Q، ونلاحظ أن لها مدخل جي وكا J, K من أجل الادخال على التسلسل للمرحلة الأولى من المسجل، وتحتوي طرف من أجل التصفير CLR يكون فعال عند الحالة المنخفضة بالاضافة إلى طرف التحكم تحميل/ازاحة SH/LD. عندماSH/LD= 0 مع نبضة التزامن على الطرف CLK تنتقل البيانات من المداخل إلى المخارج عندما 1SH/LD= مع نبضة التزامن على الطرف CLK تنتقل البياناتالمخزنة مزاحة نحو اليمين من 0Q إ3Q. الشكل15-8) الرمز المنطقيالنموذجي لشريحة الدائرة المتكاملة لمسجل الازاحة من نوع ادخال على التوازي /اخراج على التوازي بأربع خانات 4-bit parallel access shift register التي تحمل الرقم74HC195