15.3 寄存器（课件）- 高一《电工电子技术与技能》同步教学（高教版·第3版）

电工电子技术与技能 15.3寄存器 15.3.1 寄存器的概念 寄存：将二进制数码指令或数据暂时存储起来的操作。 寄存器：具有寄存功能的电路，需用具有记忆功能的 触发器组成。 数码寄存器：仅具有接收、存储和消除原来所存储数 码功能的寄存器。 移位寄存器：除数码寄存器的功能外，还有移位的功 能。 一个触发器可以存储一位二进制数码，寄存位二进 制数码需n个触发器。 15.3.2 ,数码寄存器 由四个D触发 器组成的4位数码 FF3 FF2 FF1 FFO 寄存器。 D△E D△4 D△ D D. D D3D2D1Do为数码输入端；CP为时钟信号控制端；Q3Q221Q 为数码输出端；Cr为清零端。 原理： (1)清零：当Cm=1时，232221Q0=0000; (2)存入数码：当C,=0,CP脉冲上升沿到来时，加在输入 端的数码被分别存入FF3~FFO中； (3)保持：当C=0,CP=0时，各触发器输出状态与输入 无关。 15.3.3移位寄存器 >功能：具有存储数码的功能和移位的功能。 >“移位”是指在移位脉冲的作用下，把寄存器存放的数码 依次左移或右移。 >分类：单向移位寄存器和双向移位寄存器。 1.单向移位寄存器 在移位脉冲作用下，所存数码只能向某一方向移动的寄 存器称为单向寄存器，单向移位寄存器有左移和右移之 分。 15.3.3 移位寄存器 (1)左移寄存器 并行输出 21 Co FF3 FF2 FF1 FFO 串行输出 串行输入 1D D R R R CP Rp 最低位触发器的输入端D为数码输入端，每个低位触发器的输出端Q与高一 位触发器的输入端D相连，各个触发器的CP端连在一起作为移位脉冲的控制端， 受同一时钟脉冲的控制。 若有数码1011，按移位脉冲的工作节拍，从高位到低位逐位送到输入端Do。 当第一个CP脉冲的上升沿到来时，第一位数码1移入FFO,Q=1,寄存器的状态 为Q3Q2QQ。=0001。第二个CP的上升沿到来后，第二位数码0移入FF0,同时原 FF0中的数码1移入FF1中，Q1=1,寄存器的状态为Q3Q2Q1Q。=0010。依次类推， 经过四个CP脉冲后，数码由高位到低位依次移入寄存器中。 15.3.3 移位寄存器 (1)左移寄存器 左移寄存器的状态表如下表所示。 CP Q a a a 输入数据 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 2 0 0 1 0 0 3 0 0 1 4 1 0 1 1 1 6 15.3.3移位寄存器 (1)左移寄存器 左移寄存器的波形图如下图所示。 CP Tl2☑4678 1L011 00 1 2 02 23 1011 15.3.3移位寄存器 (2)右移寄存器 右移寄存器的逻辑图如下图所示。 并行输出 FF3 FF2 FFO 串行输入 串行输出 1D 1D 1D R R R R CP 右移寄存器与左移寄存器的区别是，各触发器的连接方式是高位触发器的输出Q 连至第一位触发器的输入端D,待存数码从低位到高位逐位送到最高位触发器的 输入端。 9 15.3.3 移位寄存器 (2)右移寄存器 设输入数码为1011，移位过程如下表所示。 右移寄存器状态表 CP 输入数据 a Q2 Q Q 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 2 1 1 1 0 0 3 0 0 1 1 0 4 1 1 0 1 1 9 15.3.3 移位寄存器 2.双向移位寄存器 具有双向移位功能的寄存器称为双向移位寄存器。集成4位双向移位寄存器 CT74LS194的引脚排列图如下图所示。 Ucc 6 9 CT 74LS194 2 3 5 6 7 8 CR DSR Do D D2 D GND 图中的Ds和Ds分别是右移和左移的数据串行输入端，Q,和Q3分别是左移 和右移的数据串行输出端，D~D3是数据的并行输入端，Q~Q3是数据的并行 输出端。数据的输入和输出均有串行和并行两种方式。M1、M为工作方式控制 端，M1、M的4种取值(00、01、10、11)决定了寄存器的逻辑功能：保持、 右移、左移和数据并行输入、并行输出方式。 10