【基礎理論】クロックに合わせてデータを横へスライド！「シフトレジスタ」｜情報処理問題1000本ノック
デジタル回路におけるデータ移動や乗除算（掛け算・割り算）の基礎となる記憶回路。クロック信号に同期して保持データを左右にシフトさせる「シフトレジスタ」の仕組みを攻略しましょう。
1. 【 問題 】：基礎理論（論理回路・ハードウェア）
【 問題 】 順序回路の一種であるレジスタに関する記述です。フリップフロップ（記憶素子）を複数個直列に接続した回路であり、クロック信号が加えられるたびに、内部に保持しているデータ（ビット列）を隣のフリップフロップへ移動させ、右や左に桁をずらす回路は、次のうちどれか。
（ア）シフトレジスタ（Shift Register）
（イ）アキュムレータ（Accumulator）
（ウ）プログラムカウンタ（Program Counter）
（エ）命令レジスタ（Instruction Register）
2. 正解：
正解：（ア）シフトレジスタ（Shift Register）
3. 解説：「『クロックの合図』でデータを1マスずつお隣へ渡す！」
シフトレジスタ（Shift Register）は、データ（0と1のビット列）を保持しながら、クロック信号（クロックパルス）のタイミングに合わせて、データを左右の隣接する桁（フリップフロップ）へと順番に移動・転送させる論理回路です。
| 主な用途 | 具体的な仕組み・説明 |
|---|---|
| 2進数の乗算・除算（掛け算・割り算） | ビットを左へ1桁シフトすると2倍（$2^1$倍）、右へ1桁シフトすると1/2倍（$2^{-1}$倍）の計算が行える（算術シフト・論理シフト）。 |
| シリアル／パラレル変換 | 1ビットずつ順番に送られてくるデータ（シリアルデータ）をまとめて多ビット（パラレルデータ）に変換する、あるいはその逆を行う。 |
1. 理解のコツ: 「駅の電光掲示板の流れる文字（電光ニュース）」で例えてみましょう。
・掲示板の文字が一定のタイミング（クロック）で左へ流れていくのと同じように、メモリ内のドット（ビットデータ）を「1ピクセルずつ横へズラしていく」仕組みがシフトレジスタです。
2. 試験対策の視点: 基本情報技術者試験や応用情報技術者試験のハードウェア・基礎理論分野で問われる基本知識です。
問題文に「クロック信号」「右や左に桁をずらす（スライド）」「フリップフロップを直列接続」「シリアル/パラレル変換」といったキーワードが出たら、迷わずシフトレジスタを選択しましょう！
4. まとめ
「クロック信号の入力ごとにデータを左右の桁へずらしていく記憶回路」。これがシフトレジスタです。掛け算・割り算（シフト演算）やデータ変換に欠かせない回路として確実に押さえておきましょう！