寄存器与移位寄存器ppt课件.ppt

第四节寄存器与移位寄存器
一、寄存器
寄存器是用来寄存数码的逻辑部件,所以必须具备接收和寄存数码的功能。任何一种触发器都可以构成寄存器,每一个触发器存放一位二进制数或一个逻辑变量,用n个触发器组成的寄存器就可以存放n位二进制数或n个逻辑变量。
常用集成寄存器分类:
★由多个(边沿触发)D触发器组成的集成寄存器。
如:74171(4D)、74175(4D)、74174(6D)、74273(8D)等。
★由带使能端(电位控制式)D触发器构成的锁存型集成寄存器。
如:74375(4D)、74363(8D)、74373(8D)等。
这一类触发器在CP↑作用下,输出接收输入代码,在CP无效时输出保持不变。
EN0
EN1
D
Qn+1
0
1
1
1
0
1
0
0
0
0
x
Q
1
x
x
高阻
☆在清0信号的作用下,触发器清0。
☆在CP↑作用下,输出接收输入代码,在CP无效时输出保持不变。
↑
寄存器中触发器状态改变是与CP同步,叫做同步送数方式。
R
S
CP
[D]
Qn+1
0
1
X
X
0
1
0
X
X
1
1
1
↑
0
0
1
1
↑
1
1
0
0
0
0
★集成4D触发器74175逻辑图
R
3
D3
R
2
D2
R
1
D1
R
0
D0
1
1
CP
D3
D2
D1
D0
4
R
S
&
&
3
R
S
&
&
2
R
S
&
&
1
R
S
&
&
D3
D2
D1
D0
接收命令
☆异步送数:
R、S为D触发器异步置0、1控制端
D3~D0为并行数据输入端,Q3~Q0为并行数据输出,叫做并入-并出。
R
S
CP
[D]
Qn+1
0
1
X
X
0
1
0
X
X
1
1
1
↑
0
0
1
1
↑
1
1
当接收命令为1时:
设:D3D2D1D0=1010
1 0 1 0
1
1
0
0
0
1
1
在异步置0、1作用下,输出为1010,达到异步送数目的。
0
1
1
1
0
0
移位寄存器是实现移位和寄存数码功能的逻辑部件。
目前常用的集成移位寄存器种类很多,如74164、74165、74166均为八位单向移位寄存器,74195为四位单向移存器,74194为四位双向移存器,74198为八位双向移存器。
1、左移移位寄存器
☆由四级D触发器组成四位左移移位寄存器。
☆第一级D触发器接输入信号Vi ,其余触发器输入D接前级输出Q,所有CP连在一起接输入移存脉冲,是同步工作方式。
二、移位寄存器
移存脉冲
CP
3
2
1
4
串入
VI
☆特征方程:
★移位寄存器移存规律:
在移存脉冲的作用下,输入信息的当前数码存入第一级触发器,第一级触发器的状态存入到第二级触发器,依此类推,高位触发器存入低位触发器状态,实现了输入数码在移存脉冲的作用下向左逐位移存。
假定:寄存器初态为0,VI = 1101串行送入寄存器输入
从波形图看出:
输入信号每经过一级触发器,移动了一个移存周期,但波形形状保持不变。
CP
3
2
1
4
VI
1
1
1
0
在移位寄存器的基础上加左、右移位控制信号使寄存器同时具有左、右移功能。
CP:移存脉冲
A:右移串入
B:左移串入
M:左、右移控制
☆特征方程
★当M=1时:
★当M=0时:
A→4→3→2→1
4←3←2←1←B
电路执行右移
电路执行左移
2、双向移位寄存器
&
&
1
4
&
&
1
3
&
&
1
2
&
&
1
1
1
CP
A
M
B
2、扭环形计数器
在移存型计数器的基础上将最高位反码输出接第一级输入。
在清0信号的作用下,初始状态为0,
计数顺序:
CP
Q4
Q3
Q2
Q1
/Q4
0
1
2
3
4
5
6
7
0 0 0 1 1
0 0 1 1 1
0 0 0 0 1
0 1 1 1 1
1 1 1 1 0
1 1 1 0 0
1 1 0 0 0
1 0 0 0 0
特点:输入八个脉Q4输出一个对称方波,所以是八分频
n个触发器可以构成2n分频器
本例2X4=8
缺点:用触发器较多,有2n-2n状态没有使用。
在计数脉冲CP的作用下,/Q4移到Q1,其余位左移一位。
D
Q
R
1
D
Q
R
2
D
Q
R
3
D
Q
R