Registre à décalage rebouclé sur lui-mêmeTransmissions de Données Logiques :
4. - TRANSMISSIONS DE DONNÉES LOGIQUES
4. 1. - TRANSMISSION PARALLÈLE
Supposons que nous voulons transmettre une information (ou donnée) relative à l'état de quatre interrupteurs sur une distance assez longue.
L'idée la plus simple consiste à utiliser quatre fils et à relier chacun d'eux à un indicateur à LED comme illustré figure 21.
Cette solution est certainement la plus commode ; de plus, elle a le mérite de la rapidité. En effet, l'état de chacune des LED indique immédiatement la position de l'interrupteur correspondant.
La transmission effectuée de cette façon est dite parallèle parce que les quatre informations sont transmises simultanément sur quatre fils séparés.
La transmission parallèle présente, par contre, l'inconvénient d'être onéreuse.
Quand la distance est grande entre l'émetteur (représenté ici par les interrupteurs) et le récepteur (représenté par les LED), les fils de liaisons deviennent trop longs et le dispositif trop coûteux surtout et les informations à transmettre sont nombreuses.
Nous faisons donc appel le plus souvent à la transmission dite série qui n'utilise plus qu'une seule liaison pour transmettre toutes les informations.
4. 2. - TRANSMISSION SÉRIE UTILISANT UN REGISTRE
Si nous reprenons le principe du montage illustré figure 21, dans une transmission série, les informations relatives à l'état des interrupteurs sont transmises sur la même ligne les unes après les autres et non plus simultanément sur quatre lignes distinctes.
Pour réaliser ceci, nous utilisons un registre à décalage parallèle-série et nous obtenons le schéma de la figure 22.
La transmission des données s'effectue de la façon suivante :
En mode LOAD, nous chargeons le registre avec l'information présente sur chacune des entrées E1, E2, E3 et E4.
Puis en mode SHIFT, quatre impulsions d'horloge permettent de transmettre sur la sortie série les quatre informations à la suite l'une de l'autre.
Il faut noter que sur la sortie série est transmise en premier lieu l'information relative à l'entrée E4.
Puis arrivent les informations relatives à l'entrée E3, à l'entrée E2 et à l'entrée E1.
La figure 23 montre comment varie la sortie série du registre en fonction du temps et ceci pour l'exemple donné figure 22. L'entrée série peut être câblée indifféremment au niveau H ou au niveau L.
En général, l'information convertie en série n'est pas directement exploitable. En effet, la donnée relative à chaque interrupteur ne dure qu'une période d'horloge et il se pose donc un problème de stockage ou de mémorisation de la donnée.
Il vient à l'idée d'utiliser à la réception un registre série-parallèle qui a la fonction inverse du registre d'émission.
Ce registre série-parallèle est donc en mesure de restituer l'information sous la même forme qu'elle avait au départ.
4. 3. - TRANSMISSION SÉRIE UTILISANT DEUX REGISTRES
La figure 24 montre comment les registres d'émission et de réception sont connectés.
La sortie série du registre parallèle-série est reliée à travers la ligne de transmission à l'entrée série du registre série-parallèle.
Les impulsions d'horloge qui commandent ce dernier circuit peuvent être les mêmes que celles du premier registre.
Elles sont alors transmises sur une autre ligne. Dans ce cas, la transmission est dite synchrone.
Un seul générateur d'horloge est nécessaire comme le montre la figure 25.
Si par contre, les deux registres sont commandés par des signaux d'horloge différents, la transmission est dite asynchrone.
Dans ce cas, le circuit récepteur dispose de son propre générateur d'horloge comme le montre la figure 26.
Celui-ci est commandé par le signal transmis sur la ligne. En effet, le générateur d'horloge du circuit récepteur doit, dans le cas présent, délivrer quatre impulsions d'horloge synchronisées avec le début de la transmission.
L'avantage de la transmission asynchrone comparativement à la transmission synchrone est l'économie de la ligne qui transmet le signal d'horloge.
5. -
REGISTRE
A DÉCALAGE REBOUCLÉ SUR LUI - MÊME
5. 1. - REGISTRE PARALLÈLE - SÉRIE REBOUCLÉ SUR LUI - MÊME
Revenons au registre parallèle-série de la figure 22. A chaque chargement, le circuit mémorise l'état des entrées parallèles E1, E2, E3 et E4, c'est-à-dire celui des interrupteurs.
Lorsque nous appliquons des impulsions sur l'entrée CLOCK, les informations enregistrées sont transmises à l'observateur placé près de la LED.
Si cependant il n'y a aucune impulsion d'horloge, le registre garde en mémoire, tout du moins tant qu'il est alimenté, les informations avec lesquelles il a été chargé.
Un registre peut donc constituer une mémoire de plusieurs bits, quatre dans le cas de la figure 22.
Il y a cependant un inconvénient lorsque nous effectuons des décalages pour transmettre les informations à la LED.
En effet, au fur et à mesure que les informations se décalent, celle présente à la sortie du registre est perdue.
Donc au bout de cinq impulsions, les quatre informations sont perdues.
Si nous ne désirons pas conserver les informations ou si à l'arrivée il y a un registre qui les mémorise, il n'y a pas de problème.
Par contre, si nous désirons qu'elles ne soient pas perdues, il faut réaliser le montage de la figure 27.
La sortie du registre se trouve reliée à son entrée.
Ainsi, l'information apparaissant à la sortie et qui serait perdue à chaque décalage, est ramenée à l'entrée et se trouve donc de nouveau mémorisée.
Nous disons, dans ce cas, que le registre ainsi câblé effectue une rotation à droite de son contenu.
Pour illustrer ce mode de fonctionnement, supposons que le registre parallèle-série en question soit chargé avec la donnée 0011.
Représentons chaque bascule par un carré à l'intérieur duquel est inscrit sont état (0 ou 1).
La figure 28 montre l'évolution du contenu du registre après chaque impulsion d'horloge.
Nous constatons qu'après quatre impulsions d'horloge, le registre a retrouvé le contenu qu'il avait juste après le chargement.
La rotation à droite du contenu d'un registre peut également être effectuée à l'aide d'un registre série-série.
5. 2. - REGISTRE SÉRIE - SÉRIE REBOUCLÉ SUR LUI - MÊME
La figure 29 montre un registre série-série rebouclé sur lui-même à travers un réseau combinatoire analogue à celui de la figure 16.
Ce réseau a pour rôle d'aiguiller vers l'entrée du registre, soit l'entrée série, soit la sortie série.
Nous trouvons une nouvelle entrée de commande appelée entrée de rebouclage. Lorsque celle-ci est au niveau H, l'entrée série se trouve reliée à l'entrée du registre à travers le réseau.
Le circuit se comporte alors comme un registre série-série normal : les données présentes à l'entrée série se décalent à droite d'un cran à chaque impulsion d'horloge.
Lorsque l'entrée de rebouclage est au niveau L, c'est par contre la sortie série du registre qui se trouve reliée à l'entrée du registre à travers le réseau.
Le circuit se comporte donc comme un registre à décalage rebouclé sur lui-même.
Il effectue donc une rotation à droite de son contenu à chaque impulsion d'horloge.
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