10.2 寄存器和移位寄存器(课件）-《电工电子技术与技能》同步教学（电子工业版）

项目十 时序逻辑电路 教学导航 知识重点：1.各种触发器的功能； 2.边沿触发的概念； 知识难点：1.移位寄存器，寄存数码原理； 2.同步计数器原理； 3.集成十进制计数器改进成其他进制的方法； 教学导航 必须掌握的理论知识：1. 各种触发器表示符号及功能； 2. 寄存器功能及二种寄存器寄存数码原理； 3. 计数器功能及两种计数器计数原理； 4. 集成十进制计数器改制成其他进制计数器方法； 必须掌握的技能：1.会分析触发器、寄存器、计数器的应用电路； 2.认识集成单元管脚；掌握电子电路焊接及组装方法，会正确操作及调试、排出建议故障； 主要内容 10.1 触发器 10.2 寄存器和移位寄存器 10.3 计数器 10.2 寄存器和移位寄存器 数码寄存器 移位寄存器 单向移位寄存器 双向移位寄存器 以触发器为基本单元配合其他逻辑部件构成的数字电路，称为时序逻辑电路。寄存器是其中一种。寄存器是用来存放数据的逻辑部件，数字系统中常常将数码、运算结果或指令信号暂时存放起来，再根据需要进行处理或运算，触发器可以用来保存或者存放一位二进制码。若要存放N位二进制码，需用N个触发器，寄存器按有无移位功能分为数码寄存器和移位寄存器。 10.2.1 数码寄存器 用来存放二进制数码的寄存器称为数码寄存器，图10-9是由D触发器构成的四位数码寄存器的逻辑电路图，D0-D3为四位数码寄存器的输入端，Q0-Q3为四位输出端。此外，每个触发器中的直接复位端连在一起作为清零端，各触发器的时钟脉冲端也连在一起，作为接受数码的控制端，使各触发器同步动作。 该电路工作原理如下： 1.清零 使 =0.这时输出为Q3、Q2、Q1、Q0均为0，然后使 =1.输出保持0不变。 2. 接收数码，当CP上升沿到来，据D触发器功能各触发器输出与输入端信号相同，寄存器输出就是各D端输入信号。比如，若“D3”“D2”“D1”“D0” = “1”“0”“0”“1” 则输出端“Q3”“Q2”“Q1”“Q0” = “1”“0”“1”“1”.若CP上升沿消失，则 四位数码就存放在寄存器中。 该寄存器为四位数码同时输入，四位数码同时输出，这种方法称为并行输入，并行输出。 10.2.2 移位寄存器 1、单向移位寄存器 在存放数码时，在CP脉冲作用下，采用逐位向左或向右寄存数据的寄存器称为移位寄存器。分为单向移位寄存器和双向移位寄存器。 在移位脉冲作用下，所存数码只能向某一方向（左或右）移动的寄存器叫单向移位寄存器。 1） 清零 即设 =0，使输出Q3Q2Q1Q0=0000，然后 =1 ，各输出端保持0。 2）寄存器寄存数据 在第一个CP上升沿到来之前 FF0触发器输入D0=1，其余三个触发器输入均为刚才保持的数据D1= Q0=0, D2= Q1=0 ,D3= Q2=0,当第一个CP上升沿过去后，四位输出为Q3Q2Q1Q0=0001；在第二个CP上升沿到来之前，FF0触发器输入D0=0，其余三个触发器输入分别为D1= Q0=1, D2= Q1=0 ,D3= Q2=0，当第二个CP上升沿过去后，四位输出为Q3Q2Q1Q0=0010，以此类推，最后，当第四个CP上升沿过去后，四位输出为Q3Q2Q1Q0=1011。 其工作过程可由下表直观体现出来 上面寄存器也可以改成左移寄存器，只要输入数据从最高位触发器输入，输出数据从最低位触发器输出即可。 提示！ 2、双向移位寄存器 双向移位寄存器同时具有左移与右移功能，它除了左移和右移两个串行输入端外，还应有左移、右移控制端，用以控制它完成左移或右移操作。 集成74LS194双向移位寄存器管脚图如图 功能 输入 输出 清零 控制信号 串行输入 时钟 并行输入 清零 0 X X X X X X X X X 0 0 0 0 保持 1 X X X X 0 X X X X 送数 1 1 1 X X ↑