时序线路的分析课件.pptVIP

3位雙向移位寄存器由三個D觸發器和控制電路組成。控制電路用兩片2-4選1數據選擇器（MUX），圖示中的與或門在MUX片上連接，這裏為了清楚，畫在外面了。方式控制端M1M0操作如下:M1M0=00寄存器內容保持M1M0=10寄存器內容左移M1M0=01寄存器內容右移M1M0=11寄存器接收數據以上各項操作均在時鐘脈衝上升沿到來後有效。寄存器應用舉例：4位運算器部件移位寄存器已廣泛地用於各種運算器部件中，以實現各種算術運算。圖示是一種集成的4位運算器結構示意圖。運算器的核心是算術邏輯運算部件，簡稱算邏部件（ALU），它的功能是執行算術運算和邏輯運算。ALU輸入端由兩組2選1輸入選擇器（MUX）組成。輸入選擇器A的輸入來自數據匯流排（Di）和8×4寄存器堆（是由8個4位寄存器組成，用作多累加器使用）。輸入選擇器B的輸入來Q寄存器和8×4寄存器堆。選擇那路數據輸出到算邏部件，由輸入選擇器各自的選擇端控制。兩個輸入選擇器各有一組0（接地）輸入端，用選通信號控制，輸出全0。這樣使算邏部件（ALU）具有更多的功能。例如，若輸入選擇器B選擇0輸出，輸入選擇器A選擇Di，令ALU進行F=A運算，則Di的數據無變化地送到主移位寄存器寫入累加器中，或寫入Q寄存器中，當然也可以通過輸出選擇器輸出。兩組雙向移位寄存器：主移位寄存器和Q移位寄存器，除具有接收功能外，還有左移、右移功能，便於作乘、除法運算及算術移位。讀者可以在《數字邏輯動態模擬器》工具軟體中連接此電路，動態模擬。實現4位乘法運算，如實現2個4位二進位數乘法運算，觀察運算過程和結果。如：被乘數X=0110乘數Y=1001演算法：“加”和“右移”交替進行，重複進行4次。⑹最大長度移位寄存器最大長度移位寄存器也稱m序列碼發生器，也是由移位寄存器組成的電路，其特點是由最後兩級觸發器的Q通過異或門（同或門）給第一級提供回饋信號。對於n個觸發器組成的移位寄存器型計數器，共有2n個狀態，環形計數器只利用了n個狀態，效率很低；扭環形計數器利用了2n個狀態，但仍有2n-2n個狀態不能使用；最大長度移位寄存器型計數器可以將電路的狀態利用率提高到2n-1個狀態。以n=4為例，環形計數器和扭環形計數器利用了4個和8個狀態，最大長度移位寄存器型計數器利用了15個狀態。①邏輯電路圖電路工作時，首先用啟動開關STA置某一有效狀態,如圖示0001，然後才能加時鐘脈衝CP。②狀態圖0001100001000010100111000110101101011010110111101111011100110000有效迴圈無效迴圈狀態圖由狀態圖看出，該電路不能自啟動。必須通過置電路初始狀態才能重新啟動或改變電路結構，使電路能自啟動。用邏輯宏單元組成序列碼發生器，如下圖所示。(0)－(2)3個邏輯宏單元組成移位寄存器，(3)邏輯宏單元組成異或門回饋電路。(0)－(2)3個邏輯宏單元的控制信號設置如下：ACO=+5V，ACI=0V，置邏輯宏單元為D觸發器，觸發器數據輸入端是PALO(D)與前一級的FO‘連成移位寄存器（因為XOR=0V），時鐘脈衝同時加到三個觸發器CP輸入端。4.4.2計數器計數器是數字系統和電腦廣泛使用的邏輯器件,計數器不僅用於對時鐘脈衝個數進行計數，還用作分頻、定時、控制、節拍發生器等。通常把作用於計數器的時鐘脈衝稱為計數脈衝，用CP表示。計數器的種類很多。按計數脈衝是否加到組成計數器的各個觸發器的時鐘輸入端，觸發器狀態同時改變分為同步計數器和非同步計數器；按計數過程中計數器的數字是否增減分為加法計數器、減法計數器和可逆計數器；按計數器中數字的編碼方式分為二進位計數器、二-十進制計數器和非二進位計數器（如環形計數器、扭環形計數器、最大循環長度計數器等）；此外，有時也用計數器的計數容量區分各種不同類型的計數器，如十進位計數器、六十進位計數器等。一個觸發器只能計一位二進位數，多位二進位數計數器可以由多級觸發器組成，但應由低位向高位提供進(借)位信號。對於用同一計數脈衝驅動的觸發器，進位信號