1、5.4&5.5 5.4&5.5 寄存器和移位寄存器寄存器和移位寄存器5.4.1 5.4.1 寄存器寄存器5.5.1 5.5.1 移位寄存器移位寄存器5.5.2 5.5.2 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5.4.2 5.4.2 锁存器锁存器1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 1位二进制代码，存储位二进制代码，存储 n 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 n 个触发器组成，所以寄存器
2、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。5.4.1 5.4.1 寄存寄存器器实现：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74LS17574LS175锁存器型寄存器锁存器型寄存器74LS37474LS374（3S3S）接口器件接口器件 (8(8位位 )74LS37774LS377（3S3S）2集成寄存器集成寄存器74LS17574LS175 CP 1D 1D 1D 1D C1 C1 C1 C1 R R R R 1Q 2Q 3Q
3、4Q 1Q 2Q 3Q 4Q 2D 3D 4D RD 1 1 1D 保保 持持111D 2D 3D 4D4D3D2D1D10 0 0 00 1Q 2Q 3Q 4Q4D3D2D1DCPRD输输 出出输输 入入保保 持持0174LS17574LS175的功能表的功能表3集成寄存器集成寄存器74LS37774LS377 Q ID 1Q 1 CP 1D(a)(b)&1&1 G CP G 8Q 1Q 8D 1D 74LS377 4集成寄存器集成寄存器CC4076CC4076 Q0 Q Q A1 1&ID 1 1&N M G2 G1 Q1 Q A2 1&ID 1 Q2 Q A3 1&ID 1 Q3 Q A
4、4 1&ID 1 1 RD CP Cr CP(a)(b)CC4076 Q3 Q0 A3 A0 N M G2 G1 Cr 1 1 Q Q Q 5 Q G 1&2&1 D G OE 8Q 1Q 8D 1D 74LS373 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 5.4.2 锁存器锁存器6集成寻址集成寻址8 8位锁存器位锁存器74LS25974LS2595.4.2 5.4.2 锁存器锁存器 Q7 Q0 D A 74LS259 G Cr C B 71.1.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
5、数既能寄存数码，又能在时钟脉冲的作用下使数码向高位或向低位移动码向高位或向低位移动5.5 5.5 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2.2.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85.5.1 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 R R R R 1D 1D 1D 1D Q0 Q1 Q2 Q3 DI CR CP DO
6、 FF0 FF1 FF2 FF3 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D D2 2=Q=Q1 1D D1 1=Q=Q0 0D D3 3=Q=Q2 2D D0 0=D=DI IQ Q0 0n+1n+1=D=DI IQ Q1 1n+1n+1=Q=Q0 0Q Q2 2n+1n+1=Q=Q1 1Q Q3 3n+1n+1=Q=Q2 2Q Qn+1n+1=D=DD D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：9 皮肌炎是一种引起皮肤、肌肉、心、肺、肾等多脏器严重损害的，全身
7、性疾病，而且不少患者同时伴有恶性肿瘤。它的1症状表现如下：1、早期皮肌炎患者，还往往伴有全身不适症状，如-全身肌肉酸痛，软弱无力，上楼梯时感觉两腿费力；举手梳理头发时，举高手臂很吃力；抬头转头缓慢而费力。皮肌炎图片皮肌炎的症状表现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00000000，串行输入数码，串行输入数码D DI I=1101=1101，从高，从高位到低位依次输入。其状态表如下：位到低位依次输入。其状态表如下：QRC11D1DC1RQ1DC1RQ1DQRC1Q0Q1Q2Q3CPCRID串行
8、输入串行输出D0D1D20FF1FF2FF3FF并 行 输 出D31 11 11 0 0 01 1 0 01 12 20 03 30 1 1 01 14 41 0 1 15.5.1 5.5.1 移位寄存器电路分析移位寄存器电路分析11时序图时序图 DI Q0 Q1 Q2 Q3 CPCPQ Q0 0 Q Q1 1 Q Q2 2 Q Q3 31 11(1(D D3 3)0 0 0)0 0 02 21(1(D D2 2)1()1(D D3 3)0 0)0 03 30(0(D D1 1)1()1(D D2 2)1()1(D D3 3)0)04 41(1(D D0 0)0()0(D D1 1)1()1(
9、D D2 2)1()1(D D3 3)D D3 3 D D2 2 D D1 1 D D0 0D D3 3D D3 3D D3 3D D3 3123456789D D2 2D D2 2D D1 1D D2 2D D1 1D D0 0D D2 2D D1 1D D0 0D D1 1D D0 0D D0 0 经过经过7 7个个CPCP脉冲作用后，脉冲作用后，从从D DI I 端端串行输入的数码串行输入的数码就可以从就可以从D DO O 端串端串行输出。行输出。串入串入串出串出 经过经过4 4个个CPCP脉冲作用后，从脉冲作用后，从D DI I 端串行输入的数码端串行输入的数码就可以从就可以从Q Q0
10、 0 Q Q1 1 Q Q2 2 Q Q3 3并行输出。并行输出。串入串入并出并出122.2.双向移位寄存器实现原理双向移位寄存器实现原理&FF0 FF1 1D 1D 1D 1D C1 C1 C1 C1 R R R R Q0 Q1 Q2 Q3 1 CP CR DOL DSL DOR DSR S FF3 1 1 2011SR0QSQSDQSDSD SLDSQSDQSQSD 2331201QD SRDD 012QD 23QD 21QD 10QD 32QD SLQD 3S=1S=1S=0S=0右移右移左移左移135.5.2 5.5.2 集成移位寄存器集成移位寄存器 D CP R(A)S 1&1&1
11、R(B)S 1 1&R(C)S 1 1&R(D)S 1&1&1 1 1 C B A J K SH/LD Cr QD QD QC QB QA RD 4 4位移存器位移存器74LS19574LS19514 CP(b)74LS195 QA QB QC QD QD B A D C SH/LD Cr J K 控控 制制 信信 号号完完 成成 功功 能能CrSH/LDCP0XX置置010并行输入并行输入 11右右 移移74LS195 74LS195 功能分析功能分析74LS195 74LS195 控制功能分析控制功能分析74LS195 74LS195 数据输入分析数据输入分析置置1翻转翻转不变不变置置0完
12、完 成成 的的 功功 能能1110110000/KJ数据输入数据输入1nAQnAQnAQ155.5.2 5.5.2 集成移位寄存器集成移位寄存器R R R R S S S S C1 C1 C1 C1 D0 D1 D2 D3 MB MA CP&DSR DSL 1 1 1 1 1 1 1 Q0 Q1 Q2 Q3 FF0 FF1 FF2 FF3 Cr 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并行输入并行输入4 4位双向移存器位双向移存器74LS19474LS1941674LS1947
13、4LS194的功能表的功能表 0 00 01 10 00 00 01 11 1移移1 11 10 01 11 1右右0 00 01 10 01 1移移1 11 11 10 01 1左左D0D0D1D1D2D2D3D3D0D0D1D1D2D2D3D31 11 11 1非上非上升沿升沿1 1保保持持0 00 00 00 00 0D0D0D1D1D2D2D3D3右移右移D DSRSR左移左移D DSLSLMMB BMMA AQ Q0 0Q Q1 1Q Q2 2Q Q3 3并行输入并行输入时钟脉时钟脉冲冲CPCP串行输入串行输入控制信号控制信号输输 出出输输 入入清清零零R RD D功功能能n2Qn1
14、Qn0Qn3Qn2Qn1Qn3Qn2Qn1Qn3Qn2Qn1Qn0Qn2Qn1Qn0Qn2Qn1Qn0Qn3Q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175.5.3 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18习题习题习题：P.177-5.37、5.38(a)（第三版）习题：P.226-5.37、5.38(a)（第四版）19
