Ein Schieberegister ist ein elektronisches Bauteil aus mehreren (meist 4, 8 oder 16) hintereinander geschalteten Flip-Flops. Wird am CLOCK oder SHIFT genannten Eingang des Schieberegisters ein kurzer Spannungswechsel angelegt (eine sogenannte Flanke), dann wird der Inhalt jedes Flip-Flops in das jeweils dahinterliegende Flip-Flop übergeben. Ein Schieberegister speichert somit mehrere Signalzustände in einer Kette von Flip-Flops.
In das erste Flip-Flop der Kette wird bei einer Flanke jeweils das aktuell am Dateneingang des Schieberegisters anliegende Signal (Spannung vorhanden oder nicht vorhanden) neu übernommen. Der Zustand des letzten Flip-Flops in der Kette wird überschrieben und verworfen. Ein 8-Bit-Schieberegister kann somit – nach acht eingehenden Flanken, also in acht einzelnen Schritten – seriell die acht zuletzt am Dateneingang anliegenden Signalzustände speichern. Jedes Flip-Flop im Schieberegister verfügt weiterhin über einen parallel gelegten Ausgang, so dass die aktuell im Schieberegister gespeicherten Bits jederzeit parallel abgefragt und ausgegeben werden können.
8-Bit-Schieberegister SN74HC595N
Meist werden Schieberegister noch um weitere Ein- und Ausgänge erweitert, beispielsweise ein RESET-Eingang, der den Zustand aller Flip-Flops zurücksetzt, ein zweiter CLOCK-Eingang, der die Ausgabe-Pins aktivieren und deaktivieren kann oder ein weiterer Datenausgang, der den überschriebenen Zustand des letzten Flip-Flops ausgeben und etwa an ein weiteres, seriell nachgeschaltetes, Schieberegister weitergeben könnte.
Einsatz / Anwendung
Ein Schieberegister wandelt einen seriellen Datenstrom in eine parallele Ausgabe und wird in der Datenübertragung entsprechend als Seriell-Parallel-Wandler eingesetzt. Durch die dauerhafte Speichermöglichkeit in den Flip-Flops kann ein Schieberegister auch als Datenpuffer eingesetzt werden.
Bei der Beschaltung einer LED-Matrix wird auch häufig über ein Schieberegister der jeweilige Schaltzustand der einzelnen LED der jeweils angesteuerten Matrix-Zeile angesteuert.