بتات مسجل الإزاحة

خطوات الاستخدام

أدخل عدد البتات (N) التي تريد نقلها عبر مسجل الإزاحة. على سبيل المثال، إذا كنت ترغب في نقل 8 بتات من البيانات، أدخل 8.

أدخل عدد المراحل (S) في مسجل الإزاحة التسلسلي. على سبيل المثال، مسجل إزاحة من 4 مراحل يعني أنه يتكون من 4 قلابات متصلة على التوالي.

احسب عدد نبضات الساعة المطلوبة باستخدام الصيغة: نبضات الساعة = N + S - 1. تنتج هذه الصيغة عدد النبضات اللازمة لظهور آخر بتة عند الخرج بعد إدخال جميع البتات.

تحقق من أن النتيجة تمثل الوقت الكلي لإدخال N بتة في المسجل وإخراجها بالكامل. إذا كانت حالة المسجل الأولية غير فارغة، قد تحتاج إلى تعديل الحساب.

الأسئلة الشائعة

تعتمد الصيغة على آلية عمل مسجل الإزاحة التسلسلي. عند إدخال البتات بشكل متسلسل، تحتاج أول بتة إلى عدد من النبضات يساوي عدد مراحل المسجل حتى تظهر عند الخرج (لأنها يجب أن تمر عبر جميع القلابات). بعد ذلك، كل نبضة إضافية تخرج بتة جديدة. لذا، لإخراج N بتة، نحتاج إلى S نبضة لإخراج أول بتة، ثم (N-1) نبضة لبقية البتات، أي المجموع S + (N-1) = N + S - 1. إذا كان عدد المراحل 1، تصبح الصيغة N (لأن المسجل هو مجرد قلاب واحد). هذه الصيغة أساسية في تصميم أنظمة الاتصالات التسلسلية حيث يجب مزامنة الإرسال والاستقبال.

إذا كان المسجل محتلاً ببيانات سابقة، يجب أولاً تفريغه أو تجاهل تلك البيانات. في هذه الحالة، يمكن حساب عدد النبضات اللازمة لإزاحة البيانات القديمة بالكامل قبل إدخال البيانات الجديدة. على سبيل المثال، إذا كان المسجل مكون من 4 مراحل ويحتوي على 4 بتات قديمة، فستحتاج إلى 4 نبضات لإخراجها أولاً، ثم تطبق الصيغة القياسية N + S - 1 للبيانات الجديدة. لكن في أغلب التطبيقات، يُفترض أن المسجل فارغ في البداية. بعض المعالجات توفر تعليمات لمسح المسجل قبل الاستخدام.

نعم، يمكن تكييف الحساب. في مسجل الإزاحة المتوازية إلى تسلسلية (PISO)، يتم تحميل جميع البتات دفعة واحدة (عادة بنبضة تحميل)، ثم يتم إزاحتها للخارج بشكل تسلسلي. في هذه الحالة، عدد نبضات الساعة المطلوبة لإخراج N بتة هو N نبضة (بعد التحميل)، بغض النظر عن عدد المراحل لأن التحميل متوازي. لكن إذا أخذنا بعين الاعتبار نبضة التحميل نفسها، يصبح المجموع N+1. أما في مسجل الإزاحة التسلسلية إلى متوازية (SIPO)، فإن الصيغة N+S-1 تنطبق لأن البتات تدخل تسلسلياً وتظهر جميعها بالتوازي بعد S نبضات فقط. الفهم الدقيق لأنواع المسجلات يساعد في تطبيق الحساب الصحيح.

زمن نقل البيانات = عدد نبضات الساعة × زمن الدورة الواحدة. زمن الدورة = 1 / تردد الساعة. على سبيل المثال، مع تردد 10 ميجاهرتز، زمن الدورة 0.1 ميكروثانية، ولنقل 8 بتات عبر مسجل 4 مراحل (11 نبضة) نحتاج 1.1 ميكروثانية. ولكن هناك حدود عملية مثل تأخير الانتشار (propagation delay) للقلابات، والذي يحدد أقصى تردد يمكن استخدامه. أيضاً، يجب مراعاة وقت الإعداد والإمساك (setup/hold time) لضمان عمل صحيح. في التصميمات عالية السرعة، قد تكون هناك حاجة لإضافة مراحل تأخير إضافية أو استخدام تقنيات مثل خط الأنابيب. هذه العوامل تجعل الحساب النظري نقطة بداية، لكن التنفيذ الفعلي يتطلب محاكاة واختبارات.

بتات مسجل الإزاحة

أدخل القيم

خطوات الاستخدام

أمثلة محلولة

أمثلة محسوبة

الأسئلة الشائعة

أدخل القيم

خطوات الاستخدام

حاسبات ذات صلة

1إذا كان لدينا 8 بتات نريد نقلها عبر مسجل إزاحة تسلسلي من 4 مراحل، فما عدد نبضات الساعة المطلوبة؟

2لنقل 16 بتة عبر مسجل إزاحة من 8 مراحل، كم نبضة ساعة نحتاج؟ وما هو الزمن المستغرق إذا كان تردد الساعة 1 ميجاهرتز؟

أمثلة محسوبة

الأسئلة الشائعة