寄存器(Register) 数电课件.ppt

1、64 寄存器寄存器（Register）.一个触发器可以存储1位二进制数，如果存放 位二进制代码的寄存器，需要用 个触发器来构成。nn 在数字电路中，用来存放二进制数或二进制代码的时序逻辑电路称为寄存器。.寄存器是由具有存储功能的触发器组合起来构成的。1.定义一、基本概念 2.特点.移位寄存器中的数据可以在移位脉冲的作用下依次逐位右移或左移；数据既可以并行输入、并行输出；也可以串行输入、串行输出；还可以并行输入、串行输出；以及串行输入、并行输出，形式十分灵活，用途也很广。按照逻辑功能的不同，可将寄存器分为基本寄存器和移位寄存器两大类。.基本寄存器只能并行输入数据，需要时也只能并行输出。2.分类二

2、、基本寄存器二、基本寄存器 单拍工作方式基本寄存器的电路结构如图6.4.21所示。1.单拍工作方式基本寄存器.电路结构图6.4.21111132103210nnnnDQDQQ QDD 无论单拍工作方式寄存器中原来存储的内容是什么，只要送数控制时钟脉冲CP上升沿到来，加在并行输入端的数据 ，就被立即送入进寄存器中保存起来。03DD.工作原理即：2.双双拍工作方式基本寄存器拍工作方式基本寄存器 双拍工作方式基本寄存器的电路结构如图6.4.22所示。.电路结构图6.4.22111132100000nnnnQ Q Q Q.工作原理即：.时，异步清零。0CR 111132103210nnnnDQDQQ

3、QDD即：即：111132103210nnnnnnnnQ Q Q QQ Q Q Q.时，在CP上升沿送数。1CR.在 、CP上升沿以外的时间，寄存器中的内容将保持不变。1CR 三、移位寄存器三、移位寄存器 4位单向右移寄存器的电路结构如图6.4.21所示。1.单向移位寄存器.单向右移寄存器图6.4.210123CPCPCPCPCP0123012innnDDDDDQQQ，11110122301nnnnninnQQQQDQQQ，.时钟方程组.驱动方程组.状态方程组原理分析 4位单向右移寄存器的状态表如表6.4.21所示。状态表表6.4.21 4位单向左移寄存器的电路结构如图6.4.22所示。.单向

4、左移寄存器图6.4.220123CPCPCPCPCP0131232nnniDDDDDQQQ，11111301232nnnnnninQDQQQQQQ，.时钟方程组.驱动方程组.状态方程组原理分析 4位单向左移寄存器的状态表如表6.4.22所示。状态表表6.4.22.单向移位寄存器中触发器的状态，在CP脉冲操作下，可以依次右移或左移。.单向移位寄存器的特点特点.n位单向移位寄存器可以寄存n位二进制代码。n个CP脉冲即可完成串行输入工作，此后可从 端获得并行的n位二进制数码，再用n个CP脉冲又可实现串行输出操作。01nQQ.若串行输入端状态为0，则n个CP脉冲后，寄存器便被清零。时序图 下图是4位单

5、向右移寄存器的时序图。2.双向移位寄存器双向移位寄存器.驱动方程1021320123 nnSRLnnSnnQQQQDDMMMMMMDDDMMDQQ+.时，寄存器的状态右移；0M.时，寄存器的状态左移。1M 4位双向移位寄存器的电路结构如图6.4.23所示。.电路结构图6.4.23.集成双向移位寄存器74LS194.引脚图.逻辑符号.功能表.简化的功能表 在数字电路中，数据的传送方式有串行和并行两种，而移位寄存器可实现数据传送方式的转换。三、移位寄存型计数器三、移位寄存型计数器 1.环形计数器环形计数器.电路结构 环形计数器是将单向移位寄存器的串行输入端和并行输出端相连，构成一个闭合的环形结构。

6、不能自启动的4位环形计数器的电路结构如图6.4.31所示。图6.4.31.不能自启动的环形计数器10nnDQ 即将 的输出 接到 的输入端 。1nFF1nnQ0FF0D 根据起始状态设置的不同，在输入计数脉冲CP的作用下，环形计数器的有效状态可以循环移位一个1，也可以循环移位一个0。即当连续输入CP脉冲时，环形计数器中各个触发器的 端或 端，将轮流地出现矩形脉冲。QQ.结构特点.工作原理 不能自启动的4位环形计数器的状态图如图6.4.32所示。.状态图图6.4.32.实现环形计数器时，必须设置适当的初态，且输出端初态不能完全一致(即不能全为“1”或“0”)，这样电路才能实现计数。.但是，这种环

7、形计数器不能自启动。.注意.环形计数器的进制数 与移位寄存器内的触发器个数 相等，即 ，实现模 计数器。nNNnN.状态为1的输出端的序号即代表接收到的计数脉冲的个数。.能自启动的环形计数器.电路结构 能自启动的4位环形计数器的电路结构如图6.4.33所示。图6.4.330122100123nnnnnnQ Q QQDDDDQQ，.驱动方程 能自启动的4位环形计数器的状态图如图6.4.34所示。.状态图图6.4.34.电路结构.由由74LS194构成的能自启动的构成的能自启动的4位环形计数器位环形计数器 由74LS194构成的能自启动的4位环形计数器的电路结构如图6.4.35所示。图6.4.35

8、 由74LS194构成的能自启动的4位环形计数器的时序图如图6.4.36所示。.时序图图6.4.36 2.扭环形计数器.不能自启动的4位扭环形计数器 不能自启动的4位扭环形计数器的电路结构如图6.4.37所示。.电路结构图6.4.37.结构特点10nnDQ 即将 的输出 接到 的输入端 。1nFF1nnQ0FF0D.状态图 不能自启动的4位扭环形计数器的状态图如图6.4.38所示。图6.4.38.能自启动的能自启动的4 4位扭环形计数器位扭环形计数器 能自启动的4位扭环形计数器的电路结构如图6.4.39所示。.电路结构图6.4.390123210123nnnnnnQ Q QQDDDDQQ，.驱动方程 能自启动的4位扭环形计数器的状态图如图图6.4.310所示。返回.状态图图6.4.310