10.1寄存器.ppt

1、,10.1寄存器,10.2二进制计数器,本章小结,第十章时序逻辑电路,10.3十进制计数器,10.4时序逻辑电路的应用,时序逻辑电路：任一时刻的输出信号不但取决于当时的输入信号，而且还取决于电路原来所处的状态。,一个触发器可以存储1位二进制信号,寄存 n 位二进制数码，需要n个触发器。,寄存器的功能：接收、暂存、传递数码和指令的作用。,按功能分类,基本数码寄存器,移位寄存器,(并入并出),(并入并出、并入串出、 串入并出、串入串出),数码寄存器,输入端：D0 D3 是寄存器的数码输入端。,输出端： Q0 Q3 是寄存器的数据输出端。,清零端：各触发器的复位端连接在一起，作为寄存器的总清零端，低

2、电平有效。,控制端：4个触发器的时钟脉冲输入端连接在一起，作为接收数码的控制端。,数码寄存器（寄存器）：只具有接收、暂存数码和清除原有数码的功能。,（1）寄存数码前，寄存器应清零：令 = 0， Q0 Q3 均为 0 态。,（2）寄存数码时，应使 = 1。将待寄存的四位二进制数码 D0 D3 分别输入 D 触发器各自的输入端。当时钟信号 CP 的上升沿到来时，根据 D 触发器的逻辑功能 Qn+1= D，二进制数码得以输入寄存器。,在接收数码时，各位数码是同时输入；输出数码时，也是同时输出。因此，这种寄存器称为并行输入、并行输出数码寄存器。,3特点,2工作过程,（3）只要使 = 1，CP = 0，

3、寄存器就处在保持状态。完成了接收并暂存数码的功能。,74HC374,移位寄存器就是将寄存器所存各位 数据，在每个移位脉冲的作用下,向左或向右移动一位。常把它分成左移寄存器,右移寄存器,和 双向移位。,根据移位数据的输入输出方式，又可将它分为下述四种电路结构：,串行输入串行输出,串行输入并行输出,并行输入串行输出,并行输入并行输出,串入串出,串入并出,一个输入端，一个输出端,一个输入端，多个输出端,并入并出,多个输入端，多个输出端,并入串出,FF,FF,FF,FF,多个输入端，一个输出端,移位寄存器,（1）右移寄存器,单向移位寄存器,FF3 是最高位触发器， FF0 是最低位触发器，从左到右依次

4、排列。,高位触发器的输出端 Q 与低一位触发器的输入端 D 相连。整个电路只有最高位触发器 FF3 的输入端 D 接收输入的数码。, 电路组成,移位寄存器,右移寄存器,时钟方程,驱动方程,状态方程,Di,00001011,0000011,000001,00001,0000,000,00,0,可见，经过4个CP信号后，串行输入的四位代码全部移入了移位寄存器，并在四个输出端得到并行输出代码。利用移位寄存器可实现代码的串行并行转换。若再加4个CP信号，寄存器中的四位代码还可以从串行端依次输出。,用JK触发器构成的移位寄存器,又假设要输入数据为1101,第一个 CP 上升沿到来后 ：D0 = 1 存入

5、 FF3 ，Q3 = 1，其他三个触发器保持 0 态不变。1000。,第二个 CP 上升沿到来后 ： D1 = 0 移到 FF3 中，而 Q3 = 1 移到 FF2 中，此时。 Q1 、 Q0 仍为 0 态。 0100；,第四个 CP 上升沿到来后 ：D3 = 1 移到 FF3 中，其余各位触发器依次右移，结果 Q0Q1Q2Q3 = 1001。,第三个 CP 上升沿到来后 ：D2 = 1 移到 FF3 中， Q3 = 0 移到 FF2 中， Q2 = 1 移入 FF1，而 FF0 状态仍为 0 态。 1010；, 状态表, 特点,右移寄存器具有串行输入、串并行输出的功能。,又可从最低位的输出端

6、处输出，只需要连续送入 4 个CP 脉冲，存放 4 位数码将从低位到高位，依次从 Q0 串行输出端处输出，这就是串行输出方式。,从 4 个触发器的输出端可同时输出 4 位数码，即并行输出。, 波形图,（2）左移寄存器,串接顺序由低位到高位。寄存的数码从低位的 D 端输入，从最高位的输出端串行输出。, 电路组成, 工作原理,假设存入数据 D3D2 D1D0= 1101。,接收数码前，寄存器应清零。令 = 0，则各位触发器均为 0 态。接收数码时，应使 = 1。,第一 CP 上升沿到来后 ： Q3Q2Q1Q0 = 0001。,第二 CP 上升沿到来后 ： Q3Q2Q1Q0 = 0001；,第三 C

7、P 上升沿到来后 ： Q3Q2Q1Q0 = 0110。,第四 CP 上升沿到来后 ： Q3Q2Q1Q0 = 1101；,2双向移位寄存器,具有既能右移又能左移两种工作方式的寄存器，称为双向移位寄存器。,（1）集成 4 位双向移位寄存器 CT74LS194 的外引线排列,M0、M1 为工作方式控制端，其取值不同，功能不同：保持、右移、左移及并行输入。,（2）CT74LS194 逻辑功能表,（3）工作过程分析, M1M0 = 11，寄存器处于并行输入工作方式，CP 上升沿将并行输入的数据 D0 D3 传送到寄存器的并行输出端。, M1M0 = 01，右移，CP 上升沿，DSR 右移输入端的串行输入数据依次右移。 。, M1M0 = 00，寄存器中的数据保持不变。, M1M0 = 10，左移，CP上升沿，DSL 左移输入端的串行输入数据依次左移。,由74LS194构成的能自启动的4位环形计数器,时序图