- Tùy theo loại MOSFET được dùng mă cơng nghệ năy cịn được chia thănh câc loại sau:
b. Phđn loại: cĩ thể phđn loại theo nhiều câch:
3.1. Giới thiệu:
Ở phần trước ta đê được biết đến câc loại FF. Chúng đều cĩ thể lưu trữ (nhớ 1 bit) vă chỉ khi cĩ xung đồng bộ thì bit đĩ mới truyền tới ngõ ra (đảo hay khơng đảo). Bđy giờ nếu ta mắc nhiều FF nối tiếp lại với nhau thì sẽ nhớ được nhiều bit. Câc ngõ ra sẽ phần hoạt động theo xung nhịp ck.
Cĩ thể lấy ngõ ra ở từng tầng FF (gọi lă câc ngõ ra song song) hay ở tầng cuối (ngõ ra nối tiếp). Như vậy mạch cĩ thể ghi lại dữ liệu (nhớ) vă dịch chuyển nĩ (truyền) nín mạch được gọi lă ghi dịch. Ghi dịch cũng cĩ rất nhiều ứng dụng đặc biệt trong mây tính, như chính câi tín của nĩ: lưu trữ dữ liệu vă dịch chuyển dữ liệu chỉ lă ứng dụng nổi bật nhất.
3.1.1 Cấu tạo:
Ghi dịch cĩ thể được xđy dựng từ câc FF khâc nhau vă câch mắc cũng khâc nhau nhưng thường dùng FF D, chúng được tích hợp sẵn trong 1 IC gồm nhiều FF (tạo nín ghi dịch n bit). Hêy xem cấu tạo của 1 ghi dịch cơ bản 4 bit dùng FF D.
Hình 5.18. Ghi dịch 4 bit cơ bản.
3.1.2 Hoạt động:
Thanh ghi, trước hết được xô (âp xung CLEAR) để đặt câc ngõ ra về 0. Dữ liệu cần dịch chuyển được đưa văo ngõ D của tầng FF đầu tiín (FF0). Ở mỗi xung kích lín của đồng hồ ck, sẽ cĩ 1 bit được dịch chuyển từ trâi sang phải, nối tiếp từ tầng năy qua tầng khâc vă đưa ra ở ngõ Q của tầng sau cùng (FF3). Giả sử dữ liệu đưa văo lă 1001, sau 4 xung ck thì ta lấy ra bit LSB, sau 7 xung ck ta lấy ra bit MSB.
Nếu tiếp tục cĩ xung ck vă khơng đưa thím dữ liệu văo thì ngõ ra chỉ cịn lă 0 (câc FF đê reset : đặt lại về 0 hết. Do đĩ ta phải “hứng” hay ghim dữ liệu lại. Một câch lăm lă sử dụng 2 cổng AND, 1 cổng OR vă 1 cổng NOT như hình dưới đđy.
Hình 5.19. Cho phĩp chốt dữ liệu trước khi dịch ra ngoăi.
Dữ liệu được đưa văo thanh ghi khi đường điều khiển R/W control ở mức cao (Write). Dữ liệu chỉ được đưa ra ngoăi khi đường điều khiển ở mức thấp (Read).
3.1.3. Phđn loại:
Cĩ nhiều câch chia loại thanh ghi dịch (SR).
- Theo số tầng FF (số bit): SR cĩ cấu tạo bởi bao nhiíu FF mắc nối tiếp thì cĩ bấy nhiíu bit (ra song song). Ta cĩ SR 4 bit, 5 bit, 8 bit, 16 bit …
Cĩ thể cĩ SR nhiều bit hơn bằng câch mắc nhiều SR với nhau hay dùng cơng nghệ CMOS (câc mây tính sử dụng SR nhiều bit).
- Theo câch ghi dịch cĩ:
+ SISO văo nối tiếp ra nối tiếp. + SIPO văo nối tiếp ra song song. + PISO văo song song ra nối tiếp. + PIPO văo song song ra song song.
- Theo chiều dịch cĩ SR trâi, phải, hay cả 2 chiều. - Theo mạch ra cĩ loại thường vă 3 trạng thâi. Loại văo nối tiếp ra song song vă ra nối tiếp.
3.2.Mạch ghi dịch văo nối tiếp ra song song:
Loại vừa khảo sât ở mục 3.1.2 thuộc loại ghi dịch văo nối tiếp ra nối tiếp. Đđy cũng lă cấu trúc của mạch ghi dịch văo nối tiếp ra song song. Dữ liệu sẽ được lấy ra ở 4 ngõ Q của 4 tầng FF, vì chung nhịp đồng hồ nín dữ liệu cũng được lấy ra cùng lúc.
Hình 5.20 Mạch ghi dịch văo nối tiếp ra song song.
Bảng dưới đđy cho thấy lăm như thế năo dữ liệu được đưa tới ngõ ra 4 tầng FF
3.3.Mạch ghi dịch văo song song ra nối tiếp(hoặc ra song song):
Bđy giờ muốn đưa dữ liệu văo song song (cịn gọi lă nạp song song) ta cĩ thể tận dụng ngõ văo khơng đồng bộ Pr vă Cl của câc FF để nạp dữ liệu cùng một lúc văo câc FF. Như vậy cĩ thể dùng thím 2 cổng nand vă một cổng NOT cho mỗi tầng. Mạch mắc như sau:
Hình 5.21. Mạch ghi dịch nạp song song.
Mạch hoạt động bình thường khi nạp song song ở thấp như đê nĩi. Khi nạp song song WRITE = 1 cho phĩp nạp.
ABCD được đưa văo Pr vă Cl đặt vă xô để Q0 = A, Q1 = B, … Xung ck vă ngõ văo nổi tiếp khơng cĩ tâc dụng (vì sử dụng ngõ khơng đồng bộ Pr vă Cl)
Một câch khâc khơng sử dụng chđn Pr vă Cl được minh hoạ như hình dưới đđy.Câc cổng NAND được thím văo để nạp câc bit thấp D1, D2, D3. Ngõ WRITE/SHIFT
dùng để cho phĩp nạp (ở mức thấp) vă cho phĩp dịch (ở mức cao). Dữ liệu nạp vă dịch vẫn được thực hiện đồng bộ như câc mạch trước.
Hình 5.22. Mạch ghi dịch nạp song song ra nối tiếp.
Với mạch hình 5.22 ngõ ra dữ liệu lă nối tiếp, ta cũng cĩ thể lấy ra dữ liệu song song như ở hình 5.23, Cấu trúc mạch khơng khâc so với ở trín. Dữ liệu được đưa văo cùng lúc vă cũng lấy ra cùng lúc (mạch như lă tầng đệm vă hoạt động khi cĩ xung ck tâc động lín).
Hình 5.23. Mạch ghi dịch văo song song ra song song.