存储在寄存器中的数据或代码，在移位脉冲的作用 下，可以依次逐位右移或左移，而数据或代码，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，串行输入、并行输 出，十分灵活，用途也很广。存储单元只能主从触发 器或者边沿触发器。
7.2.1 数码寄存 器
一、具有清零操作的数码寄存器
…
数据或代码
FF0 FF1 … FFn-1
控制信号
…
D0 D1
Dn-1
并行输入
串行输出 数据或代码
三、寄存器的应具有的功能
①寄存器清零：对寄存器中所有触发器同时执行置0 操作。
②数码接收：当数码接收控制信号的有效电平到来 时，将数码送入各触发器的驱动输入端。
③数码寄存：在寄存信号（一般是触发器的时钟脉 冲）作用下，将各触发器驱动输入端收到的数码存 于触发器中。数码寄存后，只要不加入清零或其他 信号，寄存器中各触发器的状态不变。
输
清零
串行输入
控制信号
RD X1 X0 左移 右移 CP
0 ×× × × ×
1 ×× × × 1
1 10 1 ×
1 10 0 ×
1 00 × 1
1 00 × 0
1 11 × ×
1 01 × × ↑
入 并行输入
d3 d2 d1 d0 × ××× × ××× × ××× × ××× × ××× × ××× × ××× D3 D2 D1 D0
作业： 7.7
Q3 DQ
Q2 DQ
Q 1
D1 Q
Q 0
清零 DQ
移位脉冲
X1X0=00 右移 X1X0=10 左移 X1X0=01 寄存 X1X0=11 保持
≥1
&
d1
X1
1
X0
1
D1 = X1 X0 ⋅Q2 + X1X0 ⋅ d1 + X1 X0 ⋅Q0 + X1X0 ⋅Q1
五、集成移位寄存器74194
§ 7-2 寄 存 器
一、寄存器的概念
1. 寄存 把二进制数据或代码暂时存储起来的操作叫做寄存。
2. 寄存器 寄存器是一种基本时序电路，在各种数字系统中，几 乎是无所不在。因为任何现代数字系统，都必须把需 要处理的数据、代码先寄存起来，以便随时取用。
二、寄存器的主要特点
并行输出
串行输入
Q0 Q1
Qn-1
&
≥1
FF2
1D
C1 RQ
1
&
≥1
FF3
1D
C1 RQ
D SL 串行输入 （左移）
D OR 串行输出 （右移）
Q0 并
Q1 行
Q2
Q3
输
出
其中，DSR为右移串行输入端，DSL为左移串行输入端。
当S=1时，D0=DSR、D1=Q0、D2=Q1、D3=Q2，实现 右移操作；
当S=0时，D0=Q1、D1=Q2、D2=Q3、D3=DSL，实现 左移操作。
Q3
Q2
Q1
&
&
&
8
7
6
Q F3
SD
& 4
d3 第四位
Q
Q
F2
F1
&
&
3
2
d2第三位 d1第二位
Q0 & 5
Q F0
取出
RD 清零 & 1
寄存 d0 第一位
设输入的二进制数为“1011”。在“寄存指令”（正脉 冲）来到之前，1~4四个“与非”门的输出全为“1”。由 于经过清零（复位），F0~F3四个由“与非”门构成的 基本RS触发器全处于“0”态。
16 15 14 13 12 11 10 9
74194
1 2 3 4 5 6 78
RD DSR D0 D1 D2 D3 DSL GND
移位控制
S
1
S=1：右移
S=0：左移
D SR
1
串行输入 （右移）
CP
CR D OL
串行输出 （左移）
∧ ∧ ∧ ∧
&
≥1
FF0
1D
C1 RQ
&
≥1
FF1
1D
C1 RQ
当“寄存指令” 来到时，由于第一、二 、四位数码输入 为1，“与非”门4、2、1的输出均为“0”，即输出置“1” 负脉冲，使触发器F3、F1、F0置“1”，而由于第三位 数码输入为0，“与非”门3的输出保持“1”，故F2的状态 不变。这样，就把数码存放进去。
若要取出数据，给“与非”门5~8“取出指令”（正脉 冲），各位数码就在处处端Q0~Q3上取出。在未给“取 出指令”时，Q0~Q3 端均为“0”。
④数码输出：在输出控制信号作用下，寄存器中 各触发器所存数码送至电路输出端。
寄存器是用来暂时存放数据的，它寄存数码的方式 有并行和串行两种。
四、寄存器的分类
1. 基本寄存器
数据或代码只能并行送入寄存器中，需要时也只能并 行输出。存储单元用基本触发器、同步触发器、主从 触发器及边沿触发器均可。
2. 移位寄存器
74194为四位双向移位寄存器。
DSL 和DSR分别是左移和右移串行输入。D0、D1 、D2和D3是并行输入端。
Q0和Q3分别是左移和右移时的串行输出端，Q0、
Q1、Q2和Q3为并行输出端。
∧
Q4194 DSR
S1
RD D0 D1 D2 D3 DSL
Vcc Q0 Q1 Q2 Q3 CP S1 S0
Q1
Q0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
2
0
1
0
0
3
1
0
1
0
4
1
1
0
1
Q0 清零
DQ
移位脉冲
移位过程
清零 右移一位 右移二位 右移三位 右移四位
二、并行、串行输入－串行、并行输出
Q3
Q2
Q1
RD
DQ 串行 输入
DQ
DQ
SD
&
SD
SD
&
&
串行输出 Q0
清零 DQ
移位脉冲
SD
&
d3
d2
d1
d0 寄存
并行输入
移位寄存器不但可以寄存数码，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动1位。
输
出
Q3 Q2 Q1 Q0
00 0 0 保持原状态
Q2 Q1 Q0 1 Q2 Q1 Q0 0 1 Q3 Q2 Q1 0 Q3 Q2 Q1
保持原状态
D3 D2 D1 D0
D1 = X1 X0 ⋅Q2 + X1X0 ⋅ d1 + X1 X0 ⋅Q0 + X1X0 ⋅Q1
三、单向移位寄存器
1、右移寄存器（D触发器组成的4位右移寄存器）
右移寄存器的结构特点：左边触发器的输出端接右 邻触发器的输入端。
DI 串行输入
∧ ∧ ∧ ∧
并
Q0
FF0 D0 1D Q
FF1 D1 1D Q
C1
C1
R
R
行
输
出
Q1
Q2
FF2 D2 1D Q
FF3 D3 1D Q
C1
C1
R
R
CP CR
Q3 串行输出
2、左移寄存器
串行输出
并 Q0
行 Q1
输
出
Q2
FF0 D0 1D Q
FF1 D1 1D Q
FF2 D2 1D Q
FF3 D3 1D Q
Q3
DI 串行输入
∧ ∧ ∧ ∧
C1
C1
C1
C1
R
R
R
R
CP CR
左移寄存器的结构特点：右边触发器的输出端接左 邻触发器的输入端。
四、双向移位寄存器
将右移寄存器和左移寄存器组合起来，并引入一控制端 S便构成既可左移又可右移的双向移位寄存器。
DI 串行输入
∧ ∧ ∧ ∧
并
Q0
FF0 D0 1D Q
FF1 D1 1D Q
C1
C1
R
R
行
输
出
Q1
Q2
FF2 D2 1D Q
FF3 D3 1D Q
C1
C1
R
R
Q3 串行输出
CP
CR
设移位寄存器的初始状态为0000，串行输入数码 DI=1101，从高位到低位依次输入。
移位脉冲数
寄存器中的数码
Q0
Q1
二、 不需清零操作的数码寄存器
Q3
1Q D
Q2
1Q D
Q1 DQ
Q0
清零 DQ
寄存
d3
d2
d1
d0
集成数码寄存器74LS175的功能:
RD是异步清零控制端。 D0～D3是并行数据输入端，CP为时钟脉冲端。 Q0～Q3是并行数据输出端。
清零 时钟 输 入
输出
RD CP D0 D1 D2 D3 Q0 Q1 Q2 Q3
0 × × ×× × 0 0 0 0
1
↑ D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3
1 1 × ×× ×
保持
1 0 × ×× ×
保持
工作 模式
异步清零 数码寄存 数据保持 数据保持
7.2.2 移位寄存器
一、串行输入－串行、并行输出
Q3
Q2
Q1
1101
DQ
DQ
DQ