数字电路逻辑设计 第六章4 寄存器与移位寄存器(精品·公开课件).ppt

6.4 寄存器与移位寄存器 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数码向高位或向低位移动 三、集成移位寄存器及其应用 图示为转换波形，并入的数据为1011011。 ⑴ 环形计数器 特点：头尾相连，Q3＝J、/K。 计数顺序： S/L Q3 Q2 Q1 Q0 /K J CP 并入数据D0~D3=0111 0 0 1 1 1 X X 0 1 1 1 1 0 1 1 1 2 1 1 1 1 0 1 1 3 1 1 1 1 1 0 1 4 0 0 0 1 1 1 1 实现M4计数。 计数特点： 每组输出只有一个0 同样的计数电路，不同的预置状态，计数模值不同。 在启动脉冲作用下 0 1 1 1 D0 D1 D2 D3 Q0 Q1 Q2 Q3 74195 1 CP 状态转移图如图所示。可以看出，该环形计数器无自启动性。 计数顺序： S/L Q3 Q2 Q1 Q0 /K J CP 并入数据D0~D3=1000 0 1 0 0 0 X X 0 1 0 0 0 1 0 0 1 2 0 0 0 0 1 0 1 3 0 0 0 0 0 1 1 4 1 1 1 0 0 0 1 实现M4计数。 在启动脉冲作用下 1 0 0 0 D0 D1 D2 D3 Q0 Q1 Q2 Q3 74195 1 CP 1、 环形计数器 1). 连接方法： ——将移位寄存器的最后一级输出Q反馈到第一级的Ｊ、K输入端； 2). 判断触发器个数n ： ——计数器的模为Ｍ＝ｎ(n为所需移位寄存器的位数) （2）扭环计数器 特点：将最高位反码输出接串行输入端,/Q3接输入J、/K。 并入数据D0~D3=0111 S/L Q3 Q2 Q1 Q0 /K J CP 0 0 X X 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 2 0 0 0 0 0 1 1 3 0 0 0 0 0 0 1 4 1 1 1 0 0 0 1 5 1 1 1 1 0 0 1 6 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 7 8 在启动脉冲的作用下，计数器初态为0111。 当移位/置位控制信号为1时：在CP↑作用下实现M8计数。 计数顺序： 注意：凡是计数器，必然构成一个循环状态，否则不是计数器。 0 1 1 1 D0 D1 D2 D3 Q0 Q1 Q2 Q3 74195 1 CP S/L Q3 Q2 Q1 Q0 /K J CP 0 0 X X 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 2 0 0 0 0 0 1 1 3 0 0 0 0 0 0 1 4 1 1 1 0 0 0 1 5 1 1 1 1 0 0 1 6 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 7 8 在启动脉冲的作用下，计数器初态为0111。 当移位/置位控制信号为1时：在CP↑作用下实现M8计数。 注意：凡是计数器，必然构成一个循环状态，否则不是计数器。 状态转移图如图所示。可以看出，该扭环形计数器无自启动性。 1. 连接方法： ——将移位寄存器的最后一级输出Q经反相器后反馈到第一级的Ｊ、K输入端; 2. 判断触发器个数n ： ——计数器的模为Ｍ＝2n (n为移位寄存器的位数) 2、 扭环形计数器 * * 一、 数码寄存器 数码寄存器——是存放二进制码的电路，由触发器构成。 如图所示为1位数码寄存器电路 在存数指令的上升沿，将输入的数码DI存入到D触发器中。 单拍工作方式：无论寄存器中原来的内容是什么，只要送数控制时钟脉冲CP上升沿到来，加在数据输入端的数据就立即被送入进寄存器中。 无论寄存器中原来的内容是什么，只要送数控制时钟脉冲CP上升沿到来，加在并行数据输入端的数据D1～D4，就立即被送入进寄存器中，即有： 如图所示为4位数码寄存器 双拍工作方式 （1）清零。CR=0，异步清零。即有： （2）送数。CR=1时，CP上升沿送数。即： （3）保持。在CR=1、CP上升沿以外时间，寄存器内容将保持不变。 二、移位寄存器 按移动方式分 单向移位寄存器 双向移位寄存器 左移位寄存器 右移位寄存器 移位寄存器的逻辑功能分类 目前常用的集成移位寄存器种类很多，如74164、74165、74166均为八位单向移位寄存器，74195为四位单向移存器，74194为四位双向移存器，74198为八位双向移存器。 1、左移移位寄存器 ☆ 由四级D触发器组成四位左移移位寄存器。 ☆ 第一级D触发器接输入信号Vi ，其余触发器输入D接前级输出Q,所有CP连在一起接输入移存脉冲，是同步工作方式。 移存脉冲 CP 3 2 1 4 串入 VI ☆ 特征方程： ★ 移位寄存器移存