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【电⼯基础知识】时序逻辑电路

时序逻辑电路

定义

时序逻辑电路主要由触发器构成。在理论中，时序逻辑电路是指电路任何时刻的稳态输出不仅取决于当前的输⼊，还与前⼀时刻输⼊形成的

状态有关。这跟相反，组合逻辑的输出只会跟⽬前的输⼊成⼀种函数关系。换句话说，时序逻辑拥有储存器件（）来存储信息，⽽组合逻辑

则没有。

从时序逻辑电路中，可以建出两种形式的：

：输出只跟内部的状态有关。（因为内部的状态只会在时脉触发边缘的时候改变，输出的值只会在时脉边缘有改变）

：输出不只跟⽬前内部状态有关，也跟现在的输⼊有关系。

时序逻辑因此被⽤来建构某些形式的的，延迟跟储存单元，以及有限状态⾃动机。⼤部分现实的电脑电路都是混⽤组合逻辑跟时序逻辑。

按“功能、⽤途”分为：

1.寄存器；

2.计数（分频）器；

3.顺序（序列）脉冲发⽣器；

4.顺序脉冲检测器；

5.码组变换器；

寄存器

定义

寄存器：能够暂时存放数码、指令、运算结果的数字逻辑部件，称为寄存器。

寄存器的功能是存储，它是由具有存储功能的组合起来构成的。⼀个触发器可以存储1位⼆进制代码，故存放n位⼆进制代码的寄存器，需⽤

n个触发器来构成。[1]

按照功能的不同，可将寄存器分为基本寄存器和两⼤类。基本寄存器只能并⾏送⼊数据，也只能并⾏输出。移位寄存器中的数据可以在移位

脉冲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，或串⾏输

⼊、并⾏输出，⼗分灵活，⽤途也很⼴。[1]

知识点概述：

1、寄存器，就是能够记忆或存储0和1数码的基本部件。通常都是由各种触发器和门电路来构成的。

2、寄存器分为仅能存储0和1数码的数码寄存器，和既能存储数码同时也能实现数码的左移或右移的寄位移寄存器。

3、在实际中，通常使⽤集成寄存器。本节讲解了寄存器的电路构成、⼯作原理、对74LS194双向移位寄存器的使⽤进⾏了介绍。

4、有点寄存器具有左移右移的功能

寄存器电路如下：

（1）由四个D触发器构成，因为每⼀个D触发器可以存放1位⼆进制信息，所以上述电路的寄存器可存放⼀个4位⼆进制数码，⼀般也把这种

寄存器称为数码寄存器。

3、寄存器存放功能实现的过程：

（1）电路中的CP是时钟控制端，也是寄存器的寄存指令控制端。是直接清零端，通过给各个触发器清零，在电路正常⼯作

时，置为⾼电位。~是数据输⼊端。~是数据输出端，

（2）假设要存储的⼆进制数码为1011，当=1时，在控制寄存指令CP脉冲上升沿的作⽤下，根据D触发器的特性，输⼊端~

的数码就⼀起送⼊了4各D触发器，输出端、、此时置为1011，即完成了1011数码的寄存过程。

数码的寄存过程

总结：从这个寄存过程可以看出，寄存器在接受和输出数码信号时，各位数码都是同时打⼊到寄存器中的，输出端也即刻输出这组数码，这

种输⼊输出的⽅式，称为并⾏输⼊、并⾏输出⽅式。

1.2左移寄存器

1、移位：在移位脉冲的作⽤下，每来⼀个时钟脉冲，寄存器数码便向右或向左移动⼀位，这种寄存器称为移位寄存器。

2、根据移位⽅式的不同，可分为单向移位寄存器、双向移位寄存器。

3、左移移位寄存器（单向）

左移移位寄存器

（1）D为数据输⼊端，~为4个触发器，每个触发器的输⼊、输出依次相连，~为数据输出端，CP为移位脉冲控

制端，为清零端。

（2）为简便分析，假设通过端清零信号将4个触发器全部清零，⽽我们准备存储的数码为1011，⾸先，D=1，第⼀个移位脉冲上升沿

到来时，触发器置1，则=1，其他触发器仍然保持0态。

（3）接着，D=0，第⼆个移位脉冲上升沿到来时，触发器置1，置0，则=1，=0。

（4）再接着为D=1，第三个移位脉冲上升沿到来时，触发器置1，置0，置1，则=1，=0，=1。

（5）最后⼀个数据，D=1，第四个移位脉冲上升沿到来时，触发器置1，置0，置1，置1，则=1，

=0，=1，=1。

（6）在第四个移位脉冲过后，完成了存数过程，这时，从4个触发器的Q端，可以得到并⾏输出的信号。即经