寄存器和移位寄存器寄存器和移位寄存器5.4.1 寄存器寄存器 移位寄存器移位寄存器 集成移位寄存器电路集成移位寄存器电路 移位寄存器的工作原理移位寄存器的工作原理 双向移位寄存器双向移位寄存器 锁存器锁存器作用：寄存器是数字系统中用来存储代码或作用：寄存器是数字系统中用来存储代码或数据的逻辑部件；数据的逻辑部件；一个触发器只能存储一个触发器只能存储1位二进制代码，存储位二进制代码，存储 n 位二进位二进制代码的寄存器需要用制代码的寄存器需要用 n 个触发器组成，所以寄存器个触发器组成，所以寄存器实际上是若干触发器的集合。实际上是若干触发器的集合。 寄存器寄存器实现：主体是触发器且以实现：主体是触发器且以D D触发器居多触发器居多功能：保存数码接收、寄存、清除；功能：保存数码接收、寄存、清除； 读出数码读出数码触发器型寄存器触发器型寄存器74LS175锁存器型寄存器锁存器型寄存器74LS374（3S）接口器件接口器件 ( 8位位 )74LS377（3S）集成寄存器集成寄存器74LS17574LS175保保 持持111D 2D 3D 4D4D3D2D1D10 0 0 00 1Q 2Q 3Q 4Q4D3D2D1DCPRD输 出出输 入入保保 持持0174LS175的功能表的功能表集成寄存器集成寄存器74LS37774LS377集成寄存器集成寄存器CC4076CC4076锁存器工作原理分析锁存器工作原理分析集成集成8 8位锁存器位锁存器74LS37374LS3735.4.2 锁存器锁存器集成寻址集成寻址8 8位锁存器位锁存器74LS25974LS2595.4.2 锁存器锁存器1.移位寄存器的逻辑功能：移位寄存器的逻辑功能： 既能寄存数码，又能在时钟脉冲的作用下使数码既能寄存数码，又能在时钟脉冲的作用下使数码向高位或向低位移动向高位或向低位移动 移位寄存器移位寄存器按移动方式分按移动方式分单向单向移位寄存器移位寄存器双向双向移位寄存器移位寄存器左左移位寄存器移位寄存器右右移位寄存器移位寄存器2. 移位寄存器的逻辑功能分类移位寄存器的逻辑功能分类并入并出、并入串出、串入并出、串入串出并入并出、并入串出、串入并出、串入串出5.5.1 移位寄存器电路分析移位寄存器电路分析把若干个触发器串接起来构成移位寄存器把若干个触发器串接起来构成移位寄存器时钟信号输入端时钟信号输入端异步清零输入端异步清零输入端串行数据输入端串行数据输入端串行数据输串行数据输出端出端并行数据输出端并行数据输出端D2=Q1D1=Q0D3=Q2D0=DIQ0n+1=DIQ1n+1 =Q0Q2n+1 =Q1Q3n+1 =Q2Qn+1=DD触发器的特性方程触发器的特性方程驱动方程：驱动方程：次态方程：次态方程：移位脉冲移位脉冲输入数码输入数码输输 出出CPDIQ0 Q1 Q2 Q300 0 0 0 设移位寄存器的初始状态为设移位寄存器的初始状态为0000，串行输入数码，串行输入数码DI=1101，从高，从高位到低位依次输入。其位到低位依次输入。其状态表如下：状态表如下：111 0 0 01 1 0 012030 1 1 0141 0 1 15.5.1 移位寄存器电路分析移位寄存器电路分析时序图时序图CPQ0 Q1 Q2 Q311(D3) 0 0 021(D2) 1(D3) 0 030(D1) 1(D2) 1(D3) 041(D0) 0(D1) 1(D2) 1(D3) D3 D2 D1 D0D3D3D3D3123456789D2D2D1D2D1D0D2D1D0D1D0D0 经过经过7个个CP脉冲作用后，脉冲作用后，从从DI 端端串行输入的数码串行输入的数码就可以从就可以从DO 端串端串行输出。行输出。 串入串入串出串出 经过经过4个个CP脉冲作用后，从脉冲作用后，从DI 端串行输入的数码端串行输入的数码就可以从就可以从Q0 Q1 Q2 Q3并行输出。并行输出。 串入串入并出并出2. 双向移位寄存器实现原理双向移位寄存器实现原理 S=1S=0右移右移左移左移 集成移位寄存器集成移位寄存器4位移存器位移存器74LS195控控 制制 信信 号号完完 成成 功功 能能CrSH/LDCP0XX置置010并行并行输入入 11右右 移移74LS195 功能分析功能分析74LS195 控制功能分析控制功能分析74LS195 数据输入分析数据输入分析置置1翻翻转不不变置置0完完 成成 的的 功功 能能1110110000/KJ数据数据输入入 集成移位寄存器集成移位寄存器4 4个并行输入端个并行输入端2 2个控制端个控制端控控 制制 信信 号号完完 成成 的的 功功 能能MAMB00保保 持持01左左 移移 10右右 移移11并行并行输入入4位双向移存器位双向移存器74LS19474LS194的功能表的功能表 00100011移移11011右右00101移移11101左左D0D1D2D3D0D1D2D3111非上非上升沿升沿1保保持持00000D0D1D2D3右移右移DSR左移左移DSLMBMAQ0Q1Q2Q3并行并行输入入时钟脉脉冲冲CP串行串行输入入控制信号控制信号输 出出输 入入清清零零RD功功能能异步清零异步清零 同步置数同步置数低位向高位移动低位向高位移动(右移右移)高位向低位移动高位向低位移动(左移左移)保持保持清清零零置置数数保保持持5.5.3 移位寄存器的应用移位寄存器的应用并入并出数据寄存并入并出数据寄存并入串出多位数据共信道传输并入串出多位数据共信道传输串入并出共信道传输数据接收串入并出共信道传输数据接收串入串出数字延迟串入串出数字延迟可变长度移位寄存器可变长度移位寄存器习题习题习题：.37、5.38(a)（第三版）习题：.37、5.38(a)（第四版）