第五章6寄存器 ppt课件

1、第六节第六节 数码寄存器与移位寄存器数码寄存器与移位寄存器 寄存器按功能划分为基本寄存器和移位寄存器。基本寄存器按功能划分为基本寄存器和移位寄存器。基本寄存器只能并行送入、并行输出数据；移位寄存器分为左寄存器只能并行送入、并行输出数据；移位寄存器分为左移、右移和双向移位，数据可以并入并出、并入串出、串移、右移和双向移位，数据可以并入并出、并入串出、串入串出和串入并出等。入串出和串入并出等。寄存器寄存器:是数字系统中用来存储代码或数据的逻辑部件。是数字系统中用来存储代码或数据的逻辑部件。它的主要组成部分是触发器。它的主要组成部分是触发器。 一个触发器能存储一个触发器能存储1位二进制代码，存储位二

2、进制代码，存储 n 位二进制代位二进制代码的寄存器需要用码的寄存器需要用 n 个触发器组成。寄存器实际上是若干个触发器组成。寄存器实际上是若干触发器的集合。触发器的集合。一、数码寄存器一、数码寄存器（一单拍工作方式数码寄存器数码寄存器数码寄存器存储二进制数码的时序电路组件，具有接存储二进制数码的时序电路组件，具有接收和寄存二进制数码的逻辑功能。收和寄存二进制数码的逻辑功能。012310111213DDDDQQQQnnnn（二双拍工作方式数码寄存器（二双拍工作方式数码寄存器00000123nnnnQQQQ1 1、异步清零、异步清零2 2、送数、送数012310111213DDDDQQQQnnnn

3、3 3、CR=1CR=1、CPCP上升沿以外的时间，寄存器保持。上升沿以外的时间，寄存器保持。（三四位集成寄存器（三四位集成寄存器74Xl7574X175的功能表的功能表二、移位寄存器二、移位寄存器 所谓所谓 “移位移位”，就是将寄存器所存各位，就是将寄存器所存各位 数据，在每数据，在每个移位脉冲个移位脉冲CP的作用下，向左或向右移动一位。根据的作用下，向左或向右移动一位。根据移位方向，常把它分成左移寄存器、右移寄存器移位方向，常把它分成左移寄存器、右移寄存器 和和 双向双向移位寄存器三种：移位寄存器三种：寄存器寄存器左移左移(a)寄存器寄存器右移右移(b)寄存器寄存器双向双向移位移位(c)

4、根据移位数据根据移位数据的输入输出方式的输入输出方式 , 可分为四种电路结可分为四种电路结构：构： 串入串出，串入串出，串入并出，串入并出，并入串出，并入串出，并入并入 并出。并出。FFFFFFFF串入串出串入串出入入出出FFFFFFFF串入并出串入并出入入出出FFFFFFFF并入串出并入串出出出FFFFFFFF并入并出并入并出出出 1D Q0 DSI CP 1D 1D 1D Q1 Q2 Q3 Q3 Q0 Q1 Q0 DSO FF3 FF0 FF1 FF2 ( (一一) )单向移位寄存器单向移位寄存器（a a电路电路串行数据输串行数据输入端入端串行数据输串行数据输出端出端并行数据输并行数据输出

5、端出端1. 4位右移寄存器位右移寄存器D3=Qn2D1=Q0nD0=DSIQ0n+1=DSIQ1n+1 =D1 = Q0nQ2n+1 =D2 =Qn1Q3n+1 =D3 = Qn22、写出激励方程：、写出激励方程：3、写出状态方程：、写出状态方程：(b). (b). 工作原理工作原理 1D Q0 DSI CP 1D 1D 1D Q1 Q2 Q3 Q3 Q0 Q1 Q0 DSO FF0 FF1 FF2 FF3 D2=Qn1D0 D2 D1 D3 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 00 0 0 0 0 0 0FF0 FF1 FF2 FF31CP 后后2CP 后后3CP 后后4CP 后后1

6、101 1 Q0n+1=DSIQ1n+1 = Q0nQ2n+1 =Qn1Q3n+1 =Qn2 1D Q0 DSI CP 1D 1D 1D Q1 Q2 Q3 Q3 Q0 Q1 Q0 DSO FF0 FF1 FF2 FF3 1011 DSI CP 1 1 0 1 1 2 4 3 5 6 8 7 0 0 0 0 0 DSI =11010000,从高位开始输入从高位开始输入 串串行行输输出出 并并行行输输出出DPO 经过经过4个个CP脉冲作用后，从脉冲作用后，从DS 端串行输入的数码就可以端串行输入的数码就可以从从Q0 Q1 Q2 Q3并行输出。并行输出。 串入串入并出并出 经过经过7个个CP脉冲作用

7、后，从脉冲作用后，从DSI 端串行输入的数码就可以端串行输入的数码就可以从从DO 端串行输出。端串行输出。 串入串入串出串出 Q0 Q1 Q2 Q3(DSO) 三、四位双向集成移位寄存器三、四位双向集成移位寄存器74X19474X19474X197的功能表的功能表1.用用74X194构成环形计数器构成环形计数器环形计数器的状态图环形计数器的状态图四. 74X194应用2.用用74X194构成扭环计数器构成扭环计数器扭环计数器的状态图扭环计数器的状态图3.移位寄存器构成的序列信号发生器移位寄存器构成的序列信号发生器小小 结结 时序逻辑电路一般由组合电路和存储电路两部分构成。时序逻辑电路一般由组合

8、电路和存储电路两部分构成。它们在任一时刻的输出不仅是当前输入信号的函数，而且它们在任一时刻的输出不仅是当前输入信号的函数，而且还与电路原来的状态有关。时序电路可分为同步和异步两还与电路原来的状态有关。时序电路可分为同步和异步两大类。逻辑方程组、状态表、状态图和时序图从不同方面大类。逻辑方程组、状态表、状态图和时序图从不同方面表达了时序电路的逻辑功能，是分析和设计时序电路的主表达了时序电路的逻辑功能，是分析和设计时序电路的主要依据和手段。要依据和手段。 时序电路的分析，首先按照给定电路列出各逻辑时序电路的分析，首先按照给定电路列出各逻辑方程组、进而列出状态表、画出状态图和时序图，最后方程组、进而

9、列出状态表、画出状态图和时序图，最后分析得到电路的逻辑功能。分析得到电路的逻辑功能。 时序电路的设计，首先根据逻辑功能的需求，导时序电路的设计，首先根据逻辑功能的需求，导出原始状态图或原始状态表，有必要时需进行状态化简，出原始状态图或原始状态表，有必要时需进行状态化简，继而对状态进行编码，然后根据状态表导出激励方程组继而对状态进行编码，然后根据状态表导出激励方程组和输出方程组，最后画出逻辑图完成设计任务。和输出方程组，最后画出逻辑图完成设计任务。小小 结结 用已有的用已有的M进制集成计数器可以构成任意进制计数进制集成计数器可以构成任意进制计数器，方法有：异步清零法、同步清零法、异步置数法和同器

10、，方法有：异步清零法、同步清零法、异步置数法和同步置数法。步置数法。 当当MN时，用一片时，用一片M进制计数器即可；当进制计数器即可；当MN时，时，需要多片需要多片M进制计数器级联构成。进制计数器级联构成。小小 结结 计数器是一种常用的时序逻辑器件，在计算机和其他数计数器是一种常用的时序逻辑器件，在计算机和其他数字系统中起着重要作用。计数器可以统计时钟脉冲的个数，字系统中起着重要作用。计数器可以统计时钟脉冲的个数，也可以用于分频、定时、产生节拍脉冲。也可以用于分频、定时、产生节拍脉冲。 寄存器用于存放数据和指令。分为数码寄存器和移寄存器用于存放数据和指令。分为数码寄存器和移位寄存器。数码寄存器只能并行送入、并行输出数据；移位寄存器。数码寄存器只能并行送入、并行输出数据；移位寄存器分为左移、右移和双向移位，数据可以并入并出、位寄存器分为左移、右移和双向移位，数据可以并入并出、并