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第八章 中规模集成时序逻辑电路§8-1 寄存器和锁存器§8-2 移位寄存器§8-3 计数器§ 8-1 寄存器和锁存器1. 寄存器通常分为两大类： 　基本寄存器：存储二进制数码、运算结果或指令等信息的电路。　移位寄存器：不但可存放数码，而且在移位脉冲作用下，寄存器中的数码可根据需要向左或向右移位。 2.　组成：触发器和门电路。　一个触发器能存放一位二进制数码；　N个触发器可以存放N位二进制数码。3.　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。 4. 寄存器与存储器的区别　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。　存储器存放大量的数据，因此主要的要求是存储容量。基本寄存器 基本寄存器具有接收、存放、输出和清除数码的功能。 在接收指令（在计算机中称为写指令）控制下，将数据送入寄存器存放；需要时可在输出指令（读出指令）控制下，将数据由寄存器输出。 单拍工作方式基本寄存器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D0～D3，就立即被送入进寄存器中，即有：（1）清零。CR=0，异步清零。即有：（2）送数。CR=1时，CP上升沿送数。即有：（3）保持。在CR=1、CP上升沿以外时间，寄存器内容保持不变。双拍工作方式基本寄存器 功能真值表 输入 输出 CR CP D Qn+1　０　φ　φ 0 1１　↑　１1 0１　↑　０0 1１　０　φ Qn １　 1 φ Qn 三态输出的寄存器 输出控制CP D输出 0↑ 1 1输出带有三态输出，可以直接和数字系统总线连接。 0↑ 0 0 00 X Qn 01 X Qn 1 X X高阻寄存器堆 用寄存器做成“寄存器堆”，又称为缓冲存储器或文件存储器。 常用做存放数据的中间缓冲寄存器。锁存器 工作过程： ①当G=1时，Q =D，电路接收输入数据； 即当使能信号到来（不锁存数据）时，输出端的信号随输入信号变化； ②当G=0时，D数据输入不影响电路的状态，电路锁定原来的数据。　即当使能信号结束后（锁存），数据被锁住，输出状态保持不变。双向右移左移移位寄存器寄存器寄存器(a)(b)(c)§ 8-2 移位寄存器 “移位”，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。根据移位方向，常把它分成左移寄存器、右移寄存器 和 双向移位寄存器三种：FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF 根据移位数据的输入－输出方式，又可将它分为串行输入－串行输出、串行输入－并行输出、并行输入－串行输出和并行输入－并行输出四种电路结构：串入－串出串入－并出并入－串出并入－并出数 据 预 置 存数脉冲A2A0A3A1LDSDSDQQQQDDDD串行输出02031QQQQ清零脉冲CPRD移位脉冲CLR四位并入 - 串出的左移寄存器 设A3A2A1A0 ＝ 1011，在存数脉冲作用下，并行输入数据，使 Q3Q2Q1Q0 ＝ 1011 。串行输出0Q3D0D3D1Q2Q1Q0D2Q3Q2Q1Q0D3D2D1D0Q3Q0Q2Q1CP移位脉冲左移过程并入初态 Q3Q2Q1Q0 ＝ 10110 1 1 0 1 0 1 1D0 ＝ 01 1 0 0 0 1 1 0 D1 ＝ Q01 1 0 0 1 0 0 0 D2 ＝ Q10 0 0 0 1 0 0 0 D3 ＝ Q20 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 串行输出0Q3D0D3D1Q2Q1Q0D2Q3Q2Q1Q0D3D2D1D0Q3Q0Q2Q1CPCP0 1 1 0 1 0 1 1Q0000100移位脉冲1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0Q1010010 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00Q301110 0 0 0 0 0 0 0 并入初态Q3Q2Q1Q0 ＝ 1011用波形图表示如下：D0 ＝ LD1 ＝ Q0L串行输出串行输入Q3D0D3D1Q2Q1Q0D2D2 ＝ Q1Q3Q0Q2Q1D3 ＝ Q2CP移位脉冲四位串入 - 串出的左移寄存器 “L”即需左移的输入数据.数据由Q3串行输出R串行输出串行输入DQ3DQ1Q0D