Registro de turnos

Estos son los registros de desplazamiento más sencillos. La cadena de datos se presenta en "data in" y se desplaza una etapa a la derecha cada vez que "data advance" se activa . En cada avance, el bit de la izquierda ("data in") se transfiere a la salida del primer flip-flop . El bit de la derecha ("data out") se descarta.

Los datos se almacenan después de cada uno en la salida "Q", por lo que hay cuatro "ranuras" de almacenamiento disponibles en esta configuración; por lo tanto, es un registro de 4 bits. Para dar una idea del patrón de desplazamiento, imagine que el registro contiene 0000 (por lo que todas las ranuras de almacenamiento están vacías). Cuando "data in" presenta 1,0,1,1,0,0,0,0 (en ese orden, con un pulso en "data advance" cada vez; esto se llama sincronización o estroboscopio) al registro, este es el resultado. La columna de la derecha corresponde al pin de salida del flip-flop más a la derecha, y así sucesivamente.

Así, la salida serial del valor completo es 00010110. Se observa que si se continuara ingresando datos, se obtendría exactamente el valor introducido (10110000), pero con un desfase de cuatro ciclos de "avance de datos". Esta disposición es el equivalente en hardware de una cola . Además, en cualquier momento, el registro completo puede ponerse a cero activando los pines de reinicio (R).

Este sistema realiza una lectura destructiva : cada dato se pierde una vez que se ha desplazado fuera del bit más a la derecha. 

Uno de los usos más comunes de un registro de desplazamiento es la conversión entre interfaces serie y paralela.

^{Los registros de desplazamiento serie} -serie

También se pueden conectar varios registros de desplazamiento bidireccionales en paralelo para una implementación de hardware de una pila .

Los registros de desplazamiento se suelen conectar a los microcontroladores cuando se requieren más pines de entrada/salida de propósito general de los disponibles, a veces a través de una interfaz periférica serie en configuración en cadena , lo que permite acceder a cualquier número de dispositivos binarios utilizando solo de dos a cuatro pines, aunque más lentamente que la E/S paralela.

Para obtener más salidas, se utilizan registros de desplazamiento SIPO. Las salidas paralelas del registro de desplazamiento y el estado deseado de todos estos dispositivos se pueden enviar desde el microcontrolador mediante una única conexión serial.

Para gestionar más entradas, se utilizan registros de desplazamiento PISO. Cada entrada binaria (como un botón o un circuito más complejo) se conecta a una entrada paralela del registro de desplazamiento, y los datos se envían de vuelta en serie al microcontrolador.

Los registros de desplazamiento también pueden utilizarse como extensores de pulsos. En comparación con los multivibradores monoestables , la temporización no depende de los valores de los componentes, pero requiere un reloj externo, y la precisión de la temporización está limitada por la granularidad de este reloj. Un ejemplo de este tipo de extensor de pulsos es el Ronja Twister , en el que cinco registros de desplazamiento 74164 crean el núcleo de la lógica de temporización de esta manera ( esquema ).

En los primeros ordenadores, los registros de desplazamiento se utilizaban para el procesamiento de datos: dos números que se iban a sumar se almacenaban en dos registros de desplazamiento y se enviaban a una unidad aritmético-lógica (ALU), cuyo resultado se retroalimentaba a la entrada de uno de los registros de desplazamiento (el acumulador), que era un bit más largo, ya que la suma binaria solo puede dar como resultado una respuesta del mismo tamaño o un bit más larga.

Muchos lenguajes de programación incluyen operaciones bit a bit para "desplazar a la derecha" y "desplazar a la izquierda" los datos en un registro, dividiendo o multiplicando por dos por cada posición desplazada.

En algunos dispositivos construidos a principios de la década de 1970, se utilizaban registros de desplazamiento de entrada y salida en serie de gran tamaño (de miles de bits) de forma similar a la memoria de línea de retardo anterior . Los registros de desplazamiento no necesitan muchos pines ni lógica de decodificación de direcciones, por lo que eran mucho más baratos que la memoria de acceso aleatorio en aquel entonces. ^{[ 2 ]} A este tipo de memoria de registro de desplazamiento se la denominaba a veces memoria circulante .

Por ejemplo, el Datapoint 3300 almacenaba su pantalla de terminal de 25  filas y 72  columnas de caracteres en mayúsculas de 6 bits mediante 54 registros de desplazamiento de 200 bits (organizados en 6 pistas de 9 paquetes), lo que proporcionaba almacenamiento para 1800 caracteres. El diseño de los registros de desplazamiento permitía desplazar la pantalla de la terminal simplemente pausando la salida para saltar una línea de caracteres. ^{[ 3 ]} Se utilizó un diseño similar para la terminal del Apple I. ^{[ 4 ]}