《数字电子技术》课件5.4寄存器

了解集成移位寄存器的应用。主要要求：理解寄存器的概述。5.4

寄存器理解寄存器和移位寄存器的作用和工作原理。分类：

按所用开关元件分，寄存器可分为TTL寄存器和CMOS寄存器。按功能差别分，寄存器可分为数码寄存器和移位寄存器。移位方式：

数码寄存器数据只能并入并出。移位寄存器中的数据可以在移位脉冲作用下依次逐位右移或左移，数据还可以并入并出、串入串出、并入串出和串入并出四种移位方式。5.4.1寄存器概述概念：

把二进制数据暂时存储起来的操作叫做寄存。具有寄存功能的电路称为寄存器。寄存器是由具有存储功能的触发器组合起来的，存放n位二进制代码的寄存器需用n个触发器来构成。移位寄存器数据传输方式单拍工作方式数码寄存器：

触发器的时钟脉冲CP上升沿到来，寄存器输出并行输入数据D0～D3，即：

5.4.2数码寄存器（1）清零。

（2）送数。

（3）保持。

该电路的整个过程是分两步进行的，所以称为双拍接收方式。5.4.2数码寄存器

1个触发器能存放1位二进制数码，因此N个触发器可构成N位寄存器。双拍工作方式数码寄存器：5.4.3移位寄存器在控制信号作用下，可实现右移也可实现左移。双向移位寄存器单向移位寄存器

左移寄存器

右移寄存器每输入一个移位脉冲，移位寄存器中的数码依次向右移动1位。每输入一个移位脉冲，移位寄存器中的数码依次向左移动1位。Shiftregister用于存放数码和使数码根据需要向左或向右移位。1.

单向移位寄存器的结构与工作原理右移输入D0D1D3DID2右移输出Q11D1D1D1DQ3Q0Q2C1C1C1C1FF1FF0FF2FF3移位脉冲CP右移移位寄存器由D

触发器构成。在CP上升沿作用下，串行输入数据DI逐步被移入

FF0中；同时，数据逐步被右移。D0=DI，D1=Q0，D2=Q1，D3=Q2。DI右移输入D0Q0右移输出D1D2D3Q1Q2Q31D1D1D1D1.

单向移位寄存器的结构与工作原理设串行输入数码DI=1011，电路初态为

Q3Q2Q1Q0=0000。可见，移位寄存器除了能寄存数码外，还能实现数据的串、并行转换。10111401011300100200011100000Q3Q2Q1Q0移位寄存器中的数输入数据移位脉冲在4个移位脉冲作用下，串行输入的4位数码1011全部存入寄存器，并由Q3、Q2、Q1和Q0并行输出。举例说明工作原理10111401011300100200011100000Q3Q2Q1Q0移位寄存器中的数输入数据移位脉冲工作原理举例说明

再输入4个移位脉冲时，串行输入数据1011将从Q3端串行输出。01100511000610000710111400000801011300100200011100000Q3Q2Q1Q0移位寄存器中的数输入数据移位脉冲1从

Q3端取出0从

Q3端取出1从

Q3端取出1从

Q3端取出那么，左移位寄存器又是怎样的呢？左移移位寄存器左移输出D0D1D3DID2左移输入Q11D1D1D1DQ3Q0Q2C1C1C1C1FF1FF0FF2FF3CP移位脉冲

移位寄存器结构特点：各触发器均为D功能且串联使用。2.

集成双向移位寄存器CT74LS194CRCRDSLDSRCP74LS194Q0Q1Q2Q3M1M0D0D1D2D32.

集成双向移位寄存器74LS194Q3Q2Q1Q0SRSLM1M0D3D2D1D0移位脉冲输入端右移串行数码输入端并行数码输入端左移串行数码输入端

工作方式控制端M1M0=00时，保持功能。M1M0=01时，右移功能。M1M0=10时，左移功能。M1M0=11时，并行置数

功能。并行数据输出端，从高位到低位依次为Q3~Q0。异步置0端低电平有效74LS194的功能表d0000×保持××××××01左移输入00Q3Q2Q1×××××11左移输入11Q3Q2Q1×××××1011右移输入0Q2Q1Q00××××0×101右移输入1Q2Q1Q01××××1×101并行置数d3d2d1d0d3d2d1××111保持××××××0××1异步清零0000×××××××××0Q3Q2Q1Q0D3D2D1D0DSRDSLCPM0M1CR说明输出输入Q3Q2Q1Q0M1M0DSLDSRCPCR74LS194D3D2D1D0CRQ0Q1Q2Q3Q0Q1Q2Q33.移位寄存器的应用3.移位寄存器的应用用

74LS194构成顺序脉冲发生器D0D3D2D1Q3Q2Q1Q0M1M0DSLDSRCP74LS194CR1110000×CP12345678Q3Q2Q1Q0顺序脉冲指在每个循环周期内，在时间上按一定先后顺序排列的脉冲信号。常用之控制某些设备按照事先规定的顺序进行运算或操作。3.移位寄存器的应用用

74LS194构成顺序脉冲发生器D0D3D2D1Q3Q2Q1Q0M1M0DSLDSRCP74LS194CR1110000×CP12345678Q3Q2Q1Q0

利用并行置数功能将电路初态置为Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0=1000电路执行左移功能来一个CP脉冲，各位左移一次，即Q0←Q1←

Q2←

Q3。左移输入信号DSL由Q0

提供，因此能实现循环左移。从Q3~Q0依次输出顺序脉冲。顺序脉冲宽度为一个CP周期。3.移位寄存器的应用用

74LS194组成移位型计数器①环形计数器设初始状态74LS194构成环形移位计数器状态图②扭环形计数器（约翰逊计数器）脉冲顺序000001100021100311104111150111600117000180000表5-17八进制扭环形计数器状态转换表74LS194构成的七进制扭环形计数器。结论：当移位寄存器的第N个输出通过非门加到