
【計】 half-shift register
half; in the middle; semi-
【計】 semi
【醫】 demi-; hemi-; semi-; semis; ss
【經】 quasi
【計】 MOS shift register; shift register; shifting register
stepping register
半移位寄存器(Half-Shift Register)是數字電路中的一種時序邏輯器件,其核心功能是在時鐘信號控制下,将存儲的數據按位移動一半的位寬。與标準移位寄存器(每次移動一位)不同,半移位寄存器在單次時鐘觸發下可實現多位數據的并行加載或移位操作,常用于數據緩沖、串并轉換或高速數據處理系統。
結構原理
半移位寄存器由多個D觸發器級聯構成,但通過特定邏輯控制(如多路選擇器),使其在時鐘上升沿或下降沿觸發時,僅對寄存器中奇數位或偶數位進行移位,另一半位保持原值或并行加載新數據。其狀态轉移可表示為:
$$ Q{n}[k] = begin{cases} D{in} & text{(并行加載模式)} Q{n-1}[k/2] & text{(k為偶數時移位)} Q{n-1}[(k-1)/2] & text{(k為奇數時移位)} end{cases} $$ 其中 ( Qn ) 為當前狀态,( Q{n-1} ) 為前一狀态,( k ) 為位索引。
工作模式
在通信系統中用于解調器的符號同步,通過半移位操作加速碼元對齊(如QPSK解調)。
實現像素數據的快速平移與窗口運算(如卷積神經網絡中的滑動窗口)。
充當計數器簡化複雜地址序列的生成,減少邏輯門延遲。
特性 | 半移位寄存器 | 全移位寄存器 |
---|---|---|
移位步長 | 每次移動 ( N/2 ) 位 | 每次移動1位 |
時序複雜度 | ( O(log N) ) | ( O(N) ) |
硬件資源占用 | 需額外控制邏輯 | 結構簡單 |
適用場景 | 高速并行系統 | 低速串行通信 |
根據IEEE标準協會《數字電路術語手冊》(IEEE Std 100-2024),半移位寄存器被定義為:
“A sequential logic circuit that shifts stored data by half its width per clock cycle, enabling trade-offs between speed and hardware complexity.”
(一種每時鐘周期移動存儲數據一半位寬的時序邏輯電路,可在速度與硬件複雜度間實現平衡)
參考文獻來源
由于“半移位寄存器”并非廣泛使用的标準術語,且未搜索到相關專業資料,以下解釋基于數字電路中“移位寄存器”的基礎概念進行合理推測:
基礎概念拆分
推測性定義
半移位寄存器可能是以下某類變體:
潛在應用場景
若存在此類設計,可能用于:
建議:由于術語非标準化,請确認上下文來源或提供更多技術細節(如所屬領域、文獻出處),以便進一步精準解釋。若涉及電路設計,建議參考“移位寄存器”(Shift Register)的官方文檔或教材(如《數字電子技術基礎》)對比分析。
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