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1、了解集成移位寄存器的應(yīng)用 。 主要要求： 理解寄存器和移位寄存器的作用和工作原理。 6.4 寄存器和移位寄存器 下面請(qǐng)看置數(shù)演示 一、寄存器 Register，用于存放二進(jìn)制數(shù)碼。 4 位 寄 存 器 Q0 Q1 Q2 Q3 Q0 Q1 Q2 Q3 FF0 FF1 FF2 FF3 D0 CP C1 C1 C1 1D 1D 1D R R R R D1 D2 D3 C1 1D CR 由 D 觸發(fā)器 構(gòu)成 ， 因此能鎖存輸入數(shù)據(jù) 。 3 R R R R 1 CR 為異步清零端， 當(dāng) CR = 0 時(shí) ，各觸發(fā)器均 被 置 0。寄存器工作時(shí)， CR 應(yīng)
2、為高電平。 D0 D3 稱(chēng)為 并行數(shù)據(jù)輸入端 ， 當(dāng)時(shí)鐘 CP 上升沿 到達(dá)時(shí) ， D0 D3 被并行置入到 4 個(gè)觸發(fā)器中 ， 使 Q3 Q2 Q1 Q0 = 3 D2 D1 D0。 D0 D1 D2 D3 D D D D 在 CR = 1 且 CP上升沿未到達(dá)時(shí)，各觸發(fā)器 的狀態(tài)不變，即寄存的數(shù)碼保持不變。 Q0 Q3 是同時(shí)輸出的，這種輸出 方式稱(chēng)并行輸出。 1 個(gè)觸發(fā)器能存放 1 位二進(jìn)制數(shù)碼，因此 N 個(gè)觸發(fā)器可構(gòu)成 N 位寄存器。 各觸發(fā)器均為 D 功能且并行使用。 Q0 Q1 Q2 Q3 Q0 Q1 Q2 Q3 FF0 FF1 FF2 FF3
3、D0 CP C1 C1 C1 1D 1D 1D R R R R D1 D2 D3 C1 1D CR 寄存器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 二、移位寄存器 在控制信號(hào)作用下，可實(shí)現(xiàn)右移 也可實(shí)現(xiàn)左移。 雙向移位 寄 存 器 單向移位 寄 存 器 左 移 寄存器 右 移 寄存器 每輸入一個(gè)移位脈沖，移位寄存器中的數(shù)碼依次向右移動(dòng) 1 位。 每輸入一個(gè)移位脈沖，移位寄存器 中的數(shù)碼依次向左移動(dòng) 1 位。 Shift register 用于存放數(shù)碼和使數(shù)碼根據(jù)需要向左或向右移位。 右移輸入 D0 D1 D3 DI D2 右移輸出 Q1 1D 1D 1D 1D Q3 Q0 Q2
4、 C1 C1 C1 C1 FF1 FF0 FF2 FF3 移位脈沖 CP 右 移 位 寄 存 器 由 D 觸發(fā)器構(gòu)成。 在 CP 上升沿作用下， 串行輸入數(shù)據(jù) DI 逐步被移入 FF0 中；同時(shí)，數(shù)據(jù)逐步被右移。 D0=DI， D1=Q0， D2=Q1， D3= Q2。 右移輸入 右移輸出 1. 單向移位寄存器的結(jié)構(gòu)與工作原理 移位寄存器除了能寄存數(shù)碼外 ， 還能實(shí)現(xiàn) 數(shù)據(jù)的串 、 并行轉(zhuǎn)換 。 CR CR DSL DSR CP CT74LS194 Q0 Q1 Q2 Q3 M 1 M0 D0 D1 D2 D3 2. 集成雙向移位寄存器 CT74LS194 SR SL 移位脈沖
5、輸入端 右移串行數(shù)碼 輸 入 端 并行數(shù)碼輸入端 左移串行數(shù)碼輸入端 工作方式控制端 M1 M0 = 00 時(shí)，保持功能。 M1 M0 = 01 時(shí)，右移功能。 M1 M0 = 10 時(shí)，左移功能。 M1 M0 = 11 時(shí)，并行置數(shù) 功能。 并行數(shù)據(jù)輸出端，從高 位到低位依次為 Q3 Q0。 異步置 0 端 低電平有效 EXIT 時(shí)序邏輯電路 計(jì)數(shù)器型順序脈沖發(fā)生器 三、順序脈沖發(fā)生器 計(jì)數(shù)器型順序脈沖發(fā)生器一般用按自然態(tài)序計(jì)數(shù)的二 進(jìn)制 計(jì)數(shù)器 和 譯碼器 構(gòu)成。 移位型順序脈沖發(fā)生器 移位型順序脈沖發(fā)生器
6、一般用 移位寄存器 和 譯碼電路 構(gòu)成。 產(chǎn)生在每個(gè)循環(huán)周期內(nèi)，在時(shí) 間上按先后順序排列的脈沖信號(hào)。 EXIT 時(shí)序邏輯電路 D 0 D 1 D 2 D 3 ST A Y 0 ST B Y 1 ST C Y 2 Y 3 Y 4 Y 5 Y 6 Y 7 LD CR CT T CT P Q 0 Q 1 Q 2 Q 3 CO 74L S 163 74L S 138 計(jì)數(shù)器 譯碼器 1 CP Y 0 Y 1 Y 2 Y 3 Y 4 Y 5 Y 6 Y 7 用集成計(jì)數(shù)器 74LS163和集成 3線 -8線譯碼 器 74LS138構(gòu)成的 8輸出順序脈
7、沖發(fā)生器。 本章小結(jié) 時(shí)序邏輯電路由觸發(fā)器 和組合邏輯電路 組成 ， 其中觸發(fā)器必不可少。時(shí)序邏輯電路的 輸出 不僅與輸入有關(guān)，而且還與電路原來(lái)的狀態(tài) 有關(guān) 。時(shí)序邏輯電路的工作狀態(tài)由觸發(fā)器存 儲(chǔ)和表示。 時(shí)序邏輯電路按時(shí)鐘控制方式不同分為 同步時(shí) 序邏輯電路 和 異步時(shí)序邏輯電路 。 前者所有觸 發(fā)器的時(shí)鐘輸入端 CP 連在一起 ， 在同一個(gè)時(shí) 鐘脈沖 CP 作用下 ， 凡具備翻轉(zhuǎn)條件的觸發(fā)器 在同一時(shí)刻翻轉(zhuǎn) 。 后者時(shí)鐘脈沖 CP 只觸發(fā)部 分觸發(fā)器 ， 其余觸發(fā)器由電路內(nèi)部信號(hào)觸發(fā) ， 因此 ， 其觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)不在同一輸入時(shí)鐘脈沖 作用下同步進(jìn)行 。 時(shí)序邏輯電路分析 的
8、關(guān)鍵是求出狀態(tài)方程 和狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表，然后由此分析時(shí)序邏 輯電路的功能。 描述時(shí)序電路邏輯功能的方法有邏輯圖、 狀態(tài)方程、驅(qū)動(dòng)方程、輸出方程、狀態(tài)轉(zhuǎn) 換真值表、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時(shí)序圖等。 計(jì)數(shù)器 是快速記錄輸入脈沖個(gè)數(shù)的部件 。 按計(jì)數(shù)進(jìn)制分有：二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 、 十進(jìn)制 計(jì)數(shù)器和任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器；按計(jì)數(shù)增減分 有：加法計(jì)數(shù)器 、 減法計(jì)數(shù)器和加 /減計(jì)數(shù) 器；按觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)是否同步分有：同步計(jì) 數(shù)器和異步計(jì)數(shù)器 。 計(jì)數(shù)器除了用于計(jì)數(shù) 外 ， 還常用于分頻 、 定時(shí)等 。 中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器功能完善 、 使用方便靈活 。 功能表是其正確使用的依據(jù) 。 利用中規(guī)模集成 計(jì)數(shù)器可很方便地構(gòu)成
9、N 進(jìn)制 (任意進(jìn)制 )計(jì) 數(shù)器 。 其主要方法為： (1) 用同步 置零端或置數(shù)端 獲得 N 進(jìn)制計(jì) 數(shù)器 。 這時(shí)應(yīng)根據(jù) SN-1 對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制代碼寫(xiě) 反饋函數(shù) 。 (2) 用異步 置零端或置數(shù)端 獲得 N 進(jìn)制計(jì) 數(shù)器 。 這時(shí)應(yīng)根據(jù) SN 對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制代碼寫(xiě) 反 饋函數(shù) 。 (3) 當(dāng)需要擴(kuò)大計(jì)數(shù)器容量時(shí) ， 可將 多片集成計(jì)數(shù)器 進(jìn)行級(jí)聯(lián) 。 寄存器主要用以存放數(shù)碼 。 移位寄存器不但可 存放數(shù)碼 ， 還能對(duì)數(shù)碼進(jìn)行移位操作 。 移位寄 存器有單向移位寄存器和雙向移位寄存器 。 集 成移位寄存器使用方便 、 功能全 、 輸入和輸出 方式靈活 ， 功能表是其正確使用的依據(jù) 。 移位 寄存器常用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的串并行轉(zhuǎn)換 ， 構(gòu)成環(huán) 形計(jì)數(shù)器 、 扭環(huán)計(jì)數(shù)器和順序脈沖發(fā)生器等 。 順序脈沖指在每個(gè)循環(huán)周期內(nèi) ， 在時(shí)間上按一 定先后順序排列的脈沖信號(hào) 。 常用之控制某些 設(shè)備按照事先規(guī)定的順序進(jìn)行運(yùn)算或操作 。
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