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课题二十 寄存器的功能与使用方法教师授课教案课程名称：数字电子技术 20 0 年至20 0年第 学期第 次课班 级： 编制日期：20 0年 月 日教学单元（章节）：6、1寄存器的功能与使用方法（1）目的要求：掌握不同寄存器的功能与使用方法知识要点：基本寄存器位寄存器移技能要点：掌握基本寄存器的功能及使用方法移位寄存器的功能教学步骤：1、介绍基本寄存器及其使用2、介绍移位寄存器教具及教学手段：课堂讲授，挂图，举例说明作业布置情况：课后习题6、1，6、2课后分析与小结：授课教师： 授课日期：20 年 月 日教 学 内 容板书或旁注一、基本寄存器的实现最基本功能：将出现在传输线上的数据存储起来。寄存1位数据，至少需要1个触发器下图是由D触发器组成的4位基本存器示意图，4个D触发器用于锁存数据功能及工作原理：1）清零：4个D触发器的异步清零端 同时与清零输入端(与74LS194的相当)相接。当为低电平时，4个D触发器的输出端Q0Q3皆为零2）数据选通：在输入数据线与D触发器的输入端之间接入一与门。与门一个输入端接数据线，一个输入端接控制线IE。该控制线的电平决定与门是否导通，由此可以控制是否将数据线上的数据寄存3）数据寄存：当控制脉冲CP上升沿到来时，D0D3的数据送至Q0Q34）三态输出：一般寄存器都有三态输出。当不需要从寄存器输出端取数据时，寄存器呈现高阻状态，以不影响与寄存器输出端相连的数据线的状态二、基本寄存器的使用方法仅具有数据锁存功能的寄存器在数字系统中得到广泛的应用，下面以74LS173 4D锁存器为例，介绍基本寄存器的功能与使用方法74LS173内部包含4个D触发器，组成4位数据锁存器，其逻辑符号如下图所示当OE为低电平时，为高阻输出，当OE为高电平时，三态门的输出等于D触发器的输出。三态门控制端只控制输出端是否为高阻，不影响数据是否写入触发器。教 学 内 容板书或旁注1、功能特点：当三态允许控制端、均为低电平时，输出端为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线；当或为高电平时，输出呈高阻状态，既不驱动总线，也不是总线的负载。此时寄存器的时序操作不受影响。数据选通端、可控制数据是否进入触发器。当 均为低电平时，在时钟脉冲CLK上升沿作用下，D0D3进入相应的触发器。2、74LS173的使用方法实际应用电路如下图所示：输入数据线D0D3有两个4位数据a0 a1a2 a3与b0b1 b2 b3，要求将a0 a1 a2 a3存入寄存器U1，b0b1b2b3存入寄存器U2， 并在输出数据线上将两个数据分别取出通过一个实际应用讨论74LS173的使用方法教 学 内 容板书或旁注图中，两个74LS173的两个异步清零端MR直接低电平，即任何时候对两个寄存器都不清零。由于与、与完全等价，将两个74LS173的、接地，留下用于输入数据选通控制，用于输出选通控制。当输入数据线出现数据a0 a 1 a2 a3时，输入选通线置低电平，在时钟脉冲作用下，a0 a 1 a2 a3写入寄存器U1，当输入数据线出现数据b0 b1 b2 b3时，输入选通线置高电平，数据写入寄存器U2。当要读取U1中的数据时，输出选通线置高电平，要读取U2中的数据时，数据选通线置低电平三、移位寄存器在移位脉冲的作用下，寄存器中的数据依次向左移一位，则称左移；依次向右移一位，则称为右移。仅具有单向移位功能的称为单向移位寄存器，具有双向移位功能的称为双向移位寄存器1移位寄存器各种功能的实现1）并入并出（并入并出不受时钟脉冲CP控制）2）移位3）串入（如果从串行入口输入的是一个4位数据，则经过4个时钟脉冲后，可以从4个触发器的Q端得到并行的数据输出，此