数字电子技术课件作者初玲第22次课寄存器及应用.ppt

尚辅网 / 第22次课 1、数码寄存器 2、移位寄存器 退出 寄存器 3、移位寄存器的应用 22.1寄存器概述 寄存器：存放数码、运算结果或指令的电路。 一个触发器可存储一位二进制代码。n位二进制代码寄存器需n个触发器。 寄存器应用举例： 1 运算中存贮数码、运算结果。 2 计算机的CPU由运算器、控制器、译码器、寄存器组成，其中就有数据寄存器、指令寄存器、一般寄存器。 寄存器内存放的数码经常变更，要求存取速度快，一般无法存放大量数据。（类似于宾馆的贵重物品寄存、超级市场的存包处。） 存储器存放大量的数据，因此最重要的要求是存储容量。（类似于仓库） 一 、数码寄存器： 1、用来暂时存放二进制数码，并且根据需要随时输出数码的寄存器称为数码寄存器。 2、数码寄存器具有四种功能：清除数码、接收数码、寄存数码、输出数码。 3、数码寄存器按接收数码的方式不同可以分为单拍接收式数码寄存器和双拍接收式数码寄存器两种。 1、 单拍接收式数码寄存器 举例 2、 双拍接收式数码寄存器 二、移位寄存器 具有存放数码和使数码逐位右移或左移的电路称作移位寄存器，又称移存器。 移位寄存器又分为单向移位寄存器和双向移位寄存器。 1、单向移位寄存器 2、双向移位寄存器 1、单向移位寄存器 （1）由4个维持阻塞D触发器组成4位右移位寄存器。 4个D触发器共用一个时钟脉冲信号，因此为同步时序逻辑电路。 如：a、右移位寄存器 数码由最左边的FF0的D0端串行输入。 b．工作原理 每一个触发器的输出→其右边触发器的输入，则对应每一个CP上升沿，数据右移一位。 c．右移位寄存器的状态表 1 0 1 1 1 4 0 1 0 1 1 3 0 0 1 0 0 2 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 　 0 Q0n Q1n Q2n Q3n 输入数据 移位脉冲 数码由Q3、Q2、Q1、Q0取出 数码从Q3取出，但需要输入4（触发器的个数）+4（数码位数）个移位脉冲才能从4位寄存器中取出存放的4位数码1011。 并行输出方式： 串行输出方式： (2)　4位左移位寄存器。 数码由最右边的FF3的 端串行输入。 每一个触发器的输出→其左边触发器的输入， 则对应每一个CP上升沿，数据左移一位。 2、双向移位寄存器 右移位寄存器、左移位寄存器的电路结构相同。 利用与加减控制信号相似的原理，适当加入一些控制电路和控制信号，构成双向移位寄存器。 以4位双向移位寄存器CT74LS194为例 （1）逻辑功能示意图如下 输出端 并行数码输入端 右移串行数码输入端 移位脉冲输入端 工作方式控制端 为左移串行数码输入端 异步置0端 当/CR＝0时任意输入，都处于异步置0状态。 保持 保持 × × × × × × × 0 0 左移输入0 0 Q3 Q2 Q1 × × × × × 0 ↑ 0 1 左移输入1 1 Q3 Q2 Q1 × × × × × 1 ↑ 0 1 右移输入0 Q2 Q1 Q0 0 × × × × 0 × ↑ 1 0 右移输入1 Q2 Q1 Q0 1 × × × × 1 × ↑ 1 0 并行置数 d3 d2 d1 d0 d3 d2 d1 d0 × × ↑ 1 1 保持 保持 × × × × × × 0 × × Q3 Q2 Q1 Q0 D3 D2 D1 D0 DSR DSL CP M0 M1 说明 输出 输入 （2）主要功能分析 a异步置0功能。当 ＝0时，双向移位寄存器置0。Q0Q1Q2Q3都为0状态 b保持功能。当 ＝1，CP=0,或当 ＝1，M1M0=00时，双向移位寄存器保持原状态不变 c同步并行送数功能。当 ＝1，M1M0=11时，在CP上升沿作用下，使D0 D1 D2D3端输入的数码并行送入寄存器。即是并行同步输入数据。 d右移串行送数功能。当 ＝1，M1M0=01时，在CP上升沿作用下，执行右移功能，DSR端输入的数码依次送入寄存器 e 左移串行送数功能。当 ＝1，M1M0=10时，在CP上升沿作用下，执行左移功能，DSL端输入的数码依次送入寄存器 结论： 置0功能最优先（异步方式） 计数、移位、置数都需的CP的上升沿到来（同步方式） 工作方式控制端M1M0区分四种功能 并行置数 1 1 左移 0 1 右移 1 0 保持 0 0 功能 M0 M1 三 、移位寄存器的应用 （一）环形计数器：为同步时序逻辑电路 写方程式 (1)驱动方程 （2）状态方程 2．状态转换真值表 1 0 0 0 0 0 0 1 3 0 0 0 1 0 0 1 0 2 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0