寄存器和移位寄存器.ppt

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,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,下面請看置數(shù)演示,一、寄存器,Register，用于存放二進(jìn)制數(shù)碼。,D0 ~ D3 稱為并行數(shù)據(jù)輸入端，當(dāng)時鐘 CP 上升沿到達(dá)時，D0 ~ D3 被并行置入到 4 個觸發(fā)器中，使 Q3 Q2 Q1 Q0 = D3 D2 D1 D0。,Q0 ~ Q3 是同時輸出的，這種輸出方式稱并行輸出。,1 個觸發(fā)器能存放 1 位二進(jìn)制數(shù)碼，因此 N 個觸發(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。,二、移位寄存器,在控制信號作用下，可實(shí)現(xiàn)右移也可實(shí)現(xiàn)左移。,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。,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。,2. 集成雙向移位寄存器 CT74LS194,SR,SL,移位脈沖輸入端,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，保持功能。M1 M0 = 01 時，右移功能。 M1 M0 = 10 時，左移功能。 M1 M0 = 11 時，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,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)生器一般用移位寄存器和譯碼電路構(gòu)成。,產(chǎn)生在每個循環(huán)周期內(nèi)，在時間上按先后順序排列的脈沖信號。,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輸出順序脈沖發(fā)生器。,,本章小結(jié),,時序邏輯電路由觸發(fā)器和組合邏輯電路組成， 其中觸發(fā)器必不可少。時序邏輯電路的輸出 不僅與輸入有關(guān)，而且還與電路原來的狀態(tài) 有關(guān)。時序邏輯電路的工作狀態(tài)由觸發(fā)器存 儲和表示。,時序邏輯電路按時鐘控制方式不同分為同步時序邏輯電路和異步時序邏輯電路。前者所有觸發(fā)器的時鐘輸入端 CP 連在一起，在同一個時鐘脈沖 CP 作用下，凡具備翻轉(zhuǎn)條件的觸發(fā)器在同一時刻翻轉(zhuǎn)。后者時鐘脈沖 CP 只觸發(fā)部分觸發(fā)器，其余觸發(fā)器由電路內(nèi)部信號觸發(fā)，因此，其觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)不在同一輸入時鐘脈沖作用下同步進(jìn)行。,,時序邏輯電路分析的關(guān)鍵是求出狀態(tài)方程 和狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表，然后由此分析時序邏 輯電路的功能。,,描述時序電路邏輯功能的方法有邏輯圖、 狀態(tài)方程、驅(qū)動方程、輸出方程、狀態(tài)轉(zhuǎn) 換真值表、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時序圖等。,,計(jì)數(shù)器是快速記錄輸入脈沖個數(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 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。這時應(yīng)根據(jù) SN-1 對應(yīng)的二進(jìn)制代碼寫反饋函數(shù)。 (2) 用異步置零端或置數(shù)端獲得 N 進(jìn)制計(jì) 數(shù)器。這時應(yīng)根據(jù) SN 對應(yīng)的二進(jìn)制代碼寫反饋函數(shù)。 (3) 當(dāng)需要擴(kuò)大計(jì)數(shù)器容量時，可將 多片集成計(jì)數(shù)器進(jìn)行級聯(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。,,順序脈沖指在每個循環(huán)周期內(nèi)，在時間上按一定先后順序排列的脈沖信號。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。,,