3 2
D2 ＝ Q 1 D1 ＝ Q 0 D 0 ＝ DI
0 0 0 0 1
0 0 0 1 1
0 0 1 1 0
0 1 1 0 1
0 0 0 1 1
0 0 1 1 0
0 1 1 0 1
1 1 0 1 0
经过4个移位脉冲后，串行输入的数据，并行输出。 11
串行 输出
Q3 D Q
Q2 D Q
Q1 D Q
四位串入 - 串出的 右移寄存器：
D0
四位串入 - 串出的 左移寄存器：
D0 ＝ DIL ＝ Q1 D1 ＝ Q0 D1 ＝ Q2 D2 ＝ Q1 D2 ＝ Q3 D3 ＝ Q2 D3 ＝ DIR S＝0 时， 也能够实现左移 , 方案可行 !
D0 = S DIL ＋ SQ1 = 1·DIL + 0· Q1 = DIL D1 = SQ0 ＋ SQ2 = 1· Q0 + 0 · Q2 = Q 0 D2 = SQ1 ＋ SQ3 = 1· Q1 + 0 · Q3 = Q1 Q2 + 0·DIR = Q2 D3 = SQ2 ＋ S DIR= 1·
并行输入－串行输出 并行输入－并行输出
7
输入
FF
FF
FF
FF
输出
串入－串出 一个输入端，一个输出端 输入
FF FF FF FF
输出
串入－并出 一个输入端，多个输出端
8
FF
FF
FF
FF
输出
并入－串出 入 多个输入端，一个输出端
输
输
FF FF FF
出
FF
并入－并出 多个输入端，多个输出端
输
入
9
1. 四位串入 - 串出的左移寄存器
＝ Q0 D2 ＝ Q1 D3 ＝ Q2
D1
S＝1 时， 确实能够实现右移 ! D0 = S DIL ＋ SQ1 = 0·DIL + 1· Q 1 = Q1 D1 = SQ0 ＋ SQ2 = 0· Q0 + 1 · Q2 = Q 2 D2 = SQ1 ＋ SQ3 = 0· Q1 + 1 · Q3 = Q3 Q2 + 1·DIR = DIR 15 D3 = S2 经过8个移位脉冲后，串行输入的数据从Q3端串行输出。
四位串入 - 串出的左移寄存器
并
串行 输出 清零 脉冲 CLR
Q3 D Q
行
输
出
Q1 D Q Q0 D Q
Q2 D Q
DI 串行 输入
CP 移位 脉冲
D0 ＝ DI D1 ＝ Q0
RD
D2 ＝ Q1
D3 ＝ Q2
2. 四位串入 - 串出的右移寄存器：
Q0 Q1 Q2 Q3 并行输出
3
4位寄存器74LS175
CP
D0
D1
Q0
Q1
D2
D3 Rd 图6.3.2 74HC175的逻辑图
Q2
Q3
4
CC4076：三态输出的4位寄存器
选通端
置数/保持端 1）LDA+LDB=1时： 电路装入数据； 2）LDA+LDB=0时： 电路保持状态；
3）ENA=ENB=0时： Q端数据输出； ENA+ENB=1时： 输出处于高阻态；
那么，就需使： D0 = SDIL＋ SQ1 D1 = SQ0 ＋ SQ2 D2 = SQ1 ＋ SQ3 D3 = SQ2 ＋ SDIR
需要把这个设想检查验证一下。 14
四位串入 - 串出的 右移寄存器：
D0
四位串入 - 串出的 左移寄存器：
D0 ＝ DIL
＝ Q1 D1 ＝ Q2 D2 ＝ Q3 D3 ＝ DIR
8位寄存器
并行输出
1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
并行输入
2
4位寄存器74LS75
CPA
D0 D1 D2 D3 并行输入 CPB 图6.3.1 74LS75的逻辑图
DI 串行 输入
D Q3 Q D Q2 Q D Q1 D Q0 Q
串行 输出 CP
D0 ＝ Q 1
Q
D1 ＝ Q 2 D2 ＝ Q 3
D3 ＝ DI
13
移位 在同一电路中，如何实现既 提示：左移、右移有乘法和除法 脉冲
能左移，又能右移 ? 的功能！
3. 双向移位寄存器的构成 ：
设置控制端 S
S＝0 时，左移 ； S＝1 时，右移 。
Q0 D Q
DI（1101） CP
设初态 Q3Q2Q1Q0 ＝ 0000
移位 脉冲
Q3Q2Q1Q0 D3D2D1D0 D3 ＝ Q 2 D2 ＝ Q 1 D1 ＝ Q 0 D0 ＝ DI
1 1 0 1 0
1 0 1 0 0
0 1 0 0 0
1 0 0 0 0
1 0 1 0 0
0 1 0 0 0
1 0 0 0 0
异步清0端
5
二、 移位寄存器
就是将寄存器所存各位 所谓“移位”， 数据， 在移位脉冲的作用下，依次向左或 向右移动。根据移位方向，常把它分成左 移寄存器、右移寄存器和 双向移位寄存器 三种：
左移 右移 寄存器 (b)
寄存器
(a)
双向 移位 寄存器
(c)
6
根据移位数据的输入－输出 方式，又可将它分为下述四种电 路结构： 串行输入－串行输出 串行输入－并行输出
D0 ＝ DI D1 ＝ Q 0
并
串行 输出 DO 清零 脉冲 CLR
Q3 D Q
D2 ＝ Q 1 D3 ＝ Q 2
输 出
Q1 D Q Q0 D Q
行
Q2 D Q
DI 串行 输入 CP 移位 脉冲
10
RD
串行 输出
Q3 D Q
Q2 D Q
Q1 D Q
Q0 D Q
DI（1101） CP
移位 工作原理： 脉冲 设初态 Q3Q2Q1Q0 ＝ 0000 Q3Q2Q1Q0 D3D2D1D0 D ＝ Q
16
D0 = S DIL ＋ SQ1
具体电路 ：
D1 = SQ0 ＋ SQ2 D2 = SQ1 ＋ SQ3 D3 = SQ2 ＋ S DIR
DIL
S
DIR
&
1
&
1
&
1
&
1
&
&
&
&
Q D 3 Q
Q2 D
Q
Q1 D Q
Q0 D Q
CP
17
集成寄存器74LS194A 74LS194A是多功能移位寄存器
第13讲 若干常用的时序逻辑电路——
寄存器和移位寄存器
在数字系统中，常常会使用大量的时序 电路，如寄存器，计数器等，它们都有十分 明显的功能特征，是时序电路的典型代表。 正确地分析它们，对我们以后使用这些器件 以及分析其它时序电路有非常大的帮助。 6. 3.1 寄存器和移位寄存器 一、寄存器 寄存器是计算机的主要部件之一，它用来暂时 存放数据或指令。由于一个触发器可以存储1位 信息，n个触发器就可以存储n位信息，因此就 1 可以构成一个n位的寄存器。