《时序电路》课件.ppt

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数码寄存器
移位寄存器
寄存器是数字系统常用的逻辑部件，它用来存放数码或指令等。它由触发器和门电路组成。一个触发器只能存放一位二进制数，存放 n 位二进制时，要 n个触发器。
按功能分
寄存器
数码寄存器
Q3
Q2
Q1
Q0
&
&
&
&
Q
Q
D
Q
Q
D
Q
Q
D
Q
Q
D
A0
A1
A2
A3
CLR
取数脉冲
接收脉冲
( CP )
寄存器是计算机的主要部件之一，它用来暂时存放数据或指令。
四位数码寄存器
数码寄存器
仅有寄存数码的功能。
通常由D触发器或R-S触发器组成
(5-2)
所谓“移位”，就是将寄存器所存各位 数据，在每个移位脉冲的作用下，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 和 双向移位寄存器三种：
寄存器
左移
(a)
寄存器
右移
(b)
寄存器
双向
移位
(c)
移位寄存器
不仅能寄存数码，还有移位的功能。
(5-3)
根据移位数据的输入－输出方式，又可将它分为串行输入－串行输出、串行输入－并行输出、并行输入－串行输出和并行输入－并行输出四种电路结构：
FF
FF
FF
FF
FF
FF
FF
FF
FF
FF
FF
FF
FF
FF
FF
FF
串入－串出
串入－并出
并入－串出
并入－并出
(5-4)
Q
Q
D
Q
Q
D
Q
Q
D
Q
Q
D
&
&
&
&
A0
A1
A2
A3
SD
RD
CLR
LOAD
移位脉冲
CP
0
串行输出
数 据 预 置
3
2
1
0
存数脉冲
清零脉冲
四位串入 - 串出的左移寄存器
初始状态： 设A3A2A1A0 ＝ 1011
在存数脉冲作用下，也有 Q3Q2Q1Q0 ＝ 1011 。
D0 ＝ 0
D1 ＝ Q0
D2 ＝ Q1
D3 ＝ Q2
Q
Q
D
Q
Q
D
Q
Q
D
Q
Q
D
移位脉冲
CP
0
串行输出
3
2
1
0
下面将重点讨论 兰颜色的 那部分电路的工作原理。
(5-5)
D0 ＝ 0
D1 ＝ Q0
D2 ＝ Q1
D3 ＝ Q2
Q
Q
D
Q
Q
D
Q
Q
D
Q
Q
D
移位脉冲
CP
0
串行输出
3
2
1
0
1 0 1 1
0 1 1 0
0 1 1 0
1 1 0 0
1 1 0 0
1 0 0 0
1 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0
Q3Q2Q1Q0
D3D2D1D0
设初态 Q3Q2Q1Q0 ＝ 1011
(5-6)
Q
Q
D
Q
Q
D
Q
Q
D
Q
Q
D
移位脉冲
CP
0
串行输出
3
2
1
0
用波形图表示如下：
1 0 1 1
0 1 1 0
0 1 1 0
1 1 0 0
1 1 0 0
1 0 0 0
1 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0
Q3Q2Q1Q0
D3D2D1D0
设初态Q3Q2Q1Q0 ＝ 1011
Q3
Q2
Q1
Q0
CP
1
1
0
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
(5-7)
Q
Q
D
Q
Q
D
Q
Q
D
Q
Q
D
移位脉冲
CP
0
串行输出
3
2
1
0
四位串入 - 串出的左移寄存器：
D0 ＝ 0
D1 ＝ Q0
D2 ＝ Q1
D3 ＝ Q2
Q
D
Q
Q3
D
Q
D
Q
D
移位脉冲
CP
0
串行输出
Q1
Q2
Q0
四位串入 - 串出的右移寄存器：
D1 ＝ Q2
D2 ＝ Q3
D3 ＝ 0
D0 ＝ Q1
(5-8)
四位串入 - 串出的左移寄存器：
D0 ＝ L
D1 ＝ Q0
D2 ＝ Q1
D3 ＝ Q2
四位串入 - 串出的右移寄存器：
D1 ＝ Q2
D2 ＝ Q3
D3 ＝ R
D0 ＝ Q1
双向移位寄存器的构成：
只要设置一个控制端S，当S＝0 时左移；而当S＝1时右移即可。
“L”即需左移的输入数据
“R”即需右移的输入数据
D0 = SL ＋ SQ1
D2 = SQ1 ＋ SQ3
D3 = SQ2 ＋ SR
D1 = SQ0 ＋ SQ2
集成组件 电路74LS194就是这样的多功能移位寄存器。
(5-9)
VCC
QA
QB
QC
QD
S1
S0
CP
16
15
14
13
12
11
10
9
1
3
4
5
6
7
8
2
QA
QB
QC
QD
CP
S1
S0
CLR
L
D
C
B
A
R
A
B
C
D
R
L
CLR
GND
74LS194
右移串行输入
左移串行输入
并行输入
(5-10)