Registros de desplazamiento.

n muchas aplicaciones es necesario almacenar el estado de uno o varios eventos que ha ocurrido previamente. En este caso el uso de registros o grupo de registros para formar un tren de bits que almacene el estado (on / off) de los eventos reseñados, es una técnica ventajosa. Cada nuevo cambio de estado se almacena la primera posición y los bits restantes avanzan una posición dentro del registro.

El registro de desplazamiento se etiqueta con variados nombres: SFT (ShiFT), BSL (Bit Shift Left), SFR (Shift Forward Register) son algunos de los más comunes. Estos registros desplazan los bits hacia la izquierda. BSR (Bit Shift Right) y SFRN (Shift Forward Register Not) son algunos ejemplos de instrucciones que desplazan los bits hacia la derecha. Pocos fabricantes ofrecen registros de desplazamiento hacia la derecha; mientras que la mayoría ofrece registros de desplazamiento hacia la izquierda.

Fig. 87 – Símbolo típico de registro de desplazamiento.

• Datos- La entrada de datos suministra los estados cierto / falso que serán

almacenados en el tren de bits dentro del registro. Cuando la entrada de datos

• Reloj- La entrada de reloj le indica al registro de desplazamiento que

almacene el estado de la entrada de datos en la primera posición y a la vez que desplace el restos de los bits ya almacenados.

• Reset- La entrada de reset pone a cero o falso a todos los bits almacenados

dentro del registro.

El 1000 dentro del símbolo del registro de desplazamiento en la dirección del primer bit del registro. El 1003 dentro del símbolo del registro de desplazamiento en la dirección del último bit del registro. De aquí que este registro de desplazamiento cuente con 4 bits: 1000,1001,1002,1003.

Fig. 88 – Figura del ejemplo de la máquina de barquillas.

Considérese una maquina de 4 estados destinada a la elaboración de barquillas. Primero se verifica que el cono base no esté roto. Luego se coloca el helado sobre el cono activando la salida 0500, luego se le adiciona maní activando la salida 0501 y finalmente se le rocía con caramelo al activar la salida 0502. Si el cono esta roto no se le adiciona ni el helado ni los items restantes. De aquí que se le deba hacer un seguimiento al cono dañado a medida que él avanza dentro del proceso a fin de informar a la máquina para que no adicione el ítem correspondiente a cada estado. Aquí se sugiere utilizar un sensor óptico para verificar si el fondo del cono esta dañado (entrada 0000), un codificador rotativo para seguir el viaje del cono a través de la línea transportadora (entrada 0001), y un push button para reiniciar el registro y

con ello la línea de producción (entrada 0002). El diagrama escalera resultante sería como el siguiente:

Fig. 89 – Uso del registro de desplazamiento en el ejemplo anterior.

A continuación se muestra el seguimiento del proceso según van aconteciendo las acciones y hechos. El registro 1000 inicialmente estaría en cero.

10xx Register

15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00 0 0 0 0

Tabla 11 – Estado inicial del registro de desplazamiento.

Un cono en buen estado llega y el sensor (entrada 0000) cambia a cierto. El registro 1000 no almacenará el dato hasta tanto no reciba el flanco subiente proveniente del codificador (entrada 0001). Finalmente cuando el codificador genera la entrada requerida, el estado de la entrada de datos es transferida hacia el registro, el cual se vería como:

10xx Register

15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00 0 0 0 1

Según el sistema de transporte se va moviendo, otro cono en mal estado alcanza al sensor y este último permanece en falso. Ahora el codificador genera el pulso de reloj y así el estado del cono anterior es pasado a la dirección 1001, mientras que el estado del cono roto es pasado a la dirección 1000 que es el primer bit del registro.

10xx Register

15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00 0 0 1 0

Tabla 13 – Estado del registro al llegar un cono en mal estado.

Como el registro muestra que el bit 1001 es cierto, entonces la lógica del diagrama escalera indica que hay que activar la salida 0500 que es la que agrega el helado al cono bueno.

Según que el transportador sigue avanzando, un cono bueno alcanza al sensor y este cambia su estado a cierto. Nuevamente el codificador genera el pulso de reloj con lo que ingresa el nuevo dato al registro mientras que los datos previos son desplazados hacia la izquierda. Ahora el registro luce de la siguiente forma:

10xx Register

15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00 0 1 0 1

Tabla 14 – Estado del registro al llegar el próximo cono en buen estado.

Dado que el registro muestra el bit 1002 como cierto, se activa la salida que adiciona el maní. Igualmente como el bit 1001 esta en falso mostrando el cono roto, la lógica del diagrama escalera no esta habilitada para adicionar el helado sobre este cono. Al seguir en movimiento el sistema de transportación, un cono en buen estado alcanza el sensor y luego el codificador genera la entrada de validación del reloj. El nuevo estado del registro sería:

10xx Register

15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00 1 0 1 1

Tabla 15 – Estado del registro al llegar otro cono en buen estado.

Ya que el bit 1003 es cierto, entonces según la lógica del diagrama escalera se activaría la salida 0502 que rociaría el helado con el caramelo. Al mismo tiempo, sobre el cono roto no se ejecuta ninguna acción ya que el bit 1002 esta en falso, y sobre el cono bueno que esta en la posición 1 se agrega el helado ya que el bit 1001 esta puesto a cierto.

El sistema se sigue moviendo e ingresa frente al sensor un cono en mal estado por lo que entonces el registro llena su primera posición con un cero, y a la vez desplaza los demás bits que le van haciendo seguimiento a todos los conos.

10xx Register

15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00 0 1 1 0

Tabla 16 – Estado del registro al llegar el próximo cono en mal estado

Nótese que el estado del primer cono que ingreso ha desaparecido, aunque realmente ha pasado a la posición 1004 la cual no se está usando en la lógica programada en diagrama escalera y por lo tanto carece de utilidad. La operación descrita continua sucediéndose con cada flanco ascendente proveniente del codificador.

Los registros de desplazamiento son usados mas comúnmente en aplicaciones de sistema de correas transportadoras, etiquetado, envasado, etc. Algunas veces es también conveniente usarlos para producir retrasos en líneas de embotellado de rápido movimiento. Por ejemplo, un solenoide no puede expulsar inmediatamente una botella en mal estado ya que cuando el solenoide reacciona ya la botella ha pasado frente a él. Por eso lo común es colocar el solenoide un poco mas aguas abajo en la línea de producción y utilizar registros de desplazamiento para seguir la trayectoria de la botella en mal estado y sacarla así en un punto más conveniente.