寄存器移位寄存器課件

1、數(shù)字電子技術(shù)第十七講第 7 章時(shí)序邏輯電路 寄存器和移位寄存器小結(jié)了解集成移位寄存器的應(yīng)用。主要要求：理解寄存器和移位寄存器的作用和工作原理。7.4 寄存器和移位寄存器 下面請(qǐng)看置數(shù)演示一、寄存器Register，用于存放二進(jìn)制數(shù)碼。4 位 寄 存 器Q0 Q1 Q2Q3 Q0 Q1 Q2 Q3FF0FF1FF2FF3D0CPC1C1C11D1D1D R R R R D1 D2 D3 C11DCR1D1D1D1D 由D 觸發(fā)器構(gòu)成，因此能鎖存輸入數(shù)據(jù)。D0D1 D2D3RRRR1CR CR 為異步清零端，當(dāng) CR = 0 時(shí)，各觸發(fā)器均被置 0。寄存器工作時(shí)，CR 應(yīng)為高電平。 D0 D3 稱

2、為并行數(shù)據(jù)輸入端，當(dāng)時(shí)鐘 CP 上升沿到達(dá)時(shí)，D0 D3 被并行置入到 4 個(gè)觸發(fā)器中，使 Q3 Q2 Q1 Q0 = D3 D2 D1 D0。D0D1 D2D3D0D1 D2D3D0D1 D2D3在 CR = 1 且CP上升沿未到達(dá)時(shí)，各觸發(fā)器的狀態(tài)不變，即寄存的數(shù)碼保持不變。Q0 Q3 是同時(shí)輸出的，這種輸出方式稱并行輸出。Q0 Q1Q2 Q31 個(gè)觸發(fā)器能存放 1 位二進(jìn)制數(shù)碼，因此 N 個(gè)觸發(fā)器可構(gòu)成 N 位寄存器。各觸發(fā)器均為 D 功能且并行使用。Q0 Q1 Q2Q3 Q0 Q1 Q2 Q3FF0FF1FF2FF3D0CPC1C1C11D1D1D R R R R D1 D2 D3 C

3、11DCR1D1D1D1D 寄存器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1. 單向移位寄存器的結(jié)構(gòu)與工作原理右移輸入D0D1D3DID2右移輸出Q11D1D1D1DQ3Q0Q2C1C1C1C1FF1FF0FF2FF3移位脈沖CP右 移 位 寄 存 器 由 D 觸發(fā)器構(gòu)成。在 CP 上升沿作用下，串行輸入數(shù)據(jù) DI逐步被移入 FF0 中；同時(shí)，數(shù)據(jù)逐步被右移。D0=DI，D1=Q0，D2=Q1，D3= Q2。DI右移輸入D0Q0右移輸出D1D2D3Q1Q2Q31D1D1D1D1. 單向移位寄存器的結(jié)構(gòu)與工作原理設(shè)串行輸入數(shù)碼DI= 1011，電路初態(tài)為 Q3Q2Q1Q0= 0000?？梢?，移位寄存器除了能寄存數(shù)碼外，還能實(shí)

4、現(xiàn)數(shù)據(jù)的串、并行轉(zhuǎn)換。10111401011300100200011100000Q3Q2Q1Q0移位寄存器中的數(shù)輸入數(shù)據(jù)移位脈沖在 4 個(gè)移位脈沖作用下，串行輸入的 4 位數(shù)碼 1011 全部存入寄存器，并由 Q3、Q2、Q1 和 Q0 并行輸出。舉例說明工作原理那么，左移位寄存器又是怎樣的呢？左 移 位 寄 存 器左移輸出D0D1D3DID2左移輸入Q11D1D1D1DQ3Q0Q2C1C1C1C1FF1FF0FF2FF3CP移位脈沖左移輸出Q0D01DQ1Q2D11DQ3D21D左移輸入D31DDI 移位寄存器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 各觸發(fā)器均為 D 功能且串聯(lián)使用。2. 集成雙向移位寄存器CT74LS

5、194CRCRDSLDSRCPCT74LS194Q0Q1Q2Q3M1M0D0D1D2D32. 集成雙向移位寄存器 CT74LS194Q3Q2Q1Q0SRSLM1M0D3D2D1D0移位脈沖輸入端右移串行數(shù)碼輸 入 端并行數(shù)碼輸入端左移串行數(shù)碼輸入端 工作方式控制端M1 M0 = 00 時(shí)，保持功能。M1 M0 = 01 時(shí)，右移功能。M1 M0 = 10 時(shí)，左移功能。M1 M0 = 11 時(shí)，并行置數(shù) 功能。并行數(shù)據(jù)輸出端，從高位到低位依次為 Q3 Q0。異步置 0 端低電平有效CT74LS194的功能表d0000保 持01左移輸入00Q3Q2Q111左移輸入11Q3Q2Q11011右移輸入

6、0Q2Q1Q000101右移輸入1Q2Q1Q011101并行置數(shù)d3d2d1d0d3d2d1111保 持01置零00000Q3Q2Q1Q0D3D2D1D0DSRDSLCPM0M1CR說明輸 出輸 入Q3Q2Q1Q0M1M0DSLDSRCPCRCT74LS194D3D2D1D0CR 3. 移位寄存器的應(yīng)用用 CT74LS194 構(gòu)成順序脈沖發(fā)生器D0D3D2D1Q3Q2Q1Q0M1M0DSLDSRCPCT74LS194CR1110000CP12345678Q3Q2Q1Q0 利用并行置數(shù)功能將電路初態(tài)置為Q3Q2Q1Q0 = D3D2D1D0 = 1000電路執(zhí)行左移功能來一個(gè) CP 脈沖，各位左移一次，即 Q0Q1 Q2 Q3。左移輸入信號(hào) DSL 由 Q0 提供，因此能實(shí)現(xiàn)循環(huán)左移。從 Q3 Q0 依次輸出順序脈沖。順序脈沖寬度為一個(gè) CP 周期。(6) 檢查電路有無自啟動(dòng)能力。若電路由于某種原因進(jìn)入了無效狀態(tài)，通過繼續(xù)輸入時(shí)鐘脈沖，能自動(dòng)進(jìn)入有效狀態(tài)的，稱為能自啟動(dòng)，否則稱不能自啟動(dòng)。將 3 個(gè)無效狀態(tài) 101、110、111 代入狀態(tài)方程計(jì)算后，獲得的次態(tài) 010、010、000 均為有效狀態(tài)。例如 Q2nQ1nQ0n = 101 時(shí)： Q2n+1 = 1 0 1 = 0 Q1n+