寄存器与移位寄存器教材
同时C具P有: 移左存、脉右冲移功能。CP
4
3
2
1
A:右移串入 B:左移串入
DQ
DQ
DQ
DQ
1
A
&&
1
&&
1
&&
1
&&
M: 左、右移控制 M 1
☆ 特征方程
? ? Q4n?1 ? MA? M Q3 ?CP ?
★ 当M=1时:
Q4n?1=A
? ? Q3n?1 ? MQ4 ? M Q2 ?CP ?
? ? Q2n?1 ? M Q3 ? M Q1 ?CP ?
移存型计数器状态转换要符合移位寄存规律。 1、环形计数器
☆ 首先确定是移存型计数器
QSD
QSD
QSD
QSD
Qn?1 i
?
Qi?1
4
3
2
1
R
R
R出,而且头尾相连。 CP
☆ 初始状态已确定,最低位置1,其余位置0,用启动脉冲
确定初始状态为,Q4Q3Q2Q1=0001
特征方程:
计数顺序: 计数特点:
这一类触发器在CP↑作用下,输出接收输入代码,在CP无效时输出保
持不变。
EN0 EN1 D
Qn+1
★ 由带使能端(电位控制式) D
011
1
触发器构成的锁存型集成寄存器。
010
0
如:74375(4D)、74363(8D)、 74373(8D)等。
00x
Q
1 x x 高阻
☆ 在清0信号的作用下,触发器清0。
在计数脉冲CP的作用下,/Q4移到 Q1,其余位左移一位。 特点:输入八个脉Q4输出一个对称 方波,所以是八分频
n个触发器可以构成2n分频器
本例2X4=8
缺点:用触发器较多,有2n-2n状 态没有使用。
CP Q4 Q3 Q2 Q /Q4
0 0 0 01 1
0
00011 10 0 1 1 1 20 1 1 1 1 31 1 1 1 0 41 1 1 0 0 511 000 61 0 0 0 0
☆ 特征方程:
Q n?1 1
?
D1
? Vi
?CP
?
QD
4
QD
3
QD
2
Q D VI 1
Qn?1 2
?
D2
?
Q1 ?CP
?
CP
Qn?1 3
?
D3
?
Q2
?CP
?
★ 移位寄存器移存规律:
Qn?1 4
?
D4
?
Q3
?CP
?
Q
n?1 i
?
D
i
?
Q
i?1
在移存脉冲的作用下,输入信息的当前数码存入第一级触发器,
第一级触发器的状态存入到第二级触发器,依此类推, 高位触发器存入
单向移存器, 74194为四位双向移存器, 74198为八位
双向移存器。
Q D Q D Q D Q D VI 串入
1、左移移位寄存器 4
3
2
1
CP 移存
脉冲
☆ 由四级D触发器组成四位左移移位寄存器。
☆ 第一级D触发器接输入信号Vi ,其余触发器输入D接前级 输出Q,所有CP连在一起接输入移存脉冲,是同步工作方式。
0 1XX 0 1 0XX 1 11↑0 0 11↑1 1
当接收命令为1时:
设:D3D2D1D0=1010 在异步置 0、1作用下,输出为 1010,达到异步送数目的。
移位寄存器是实现移位和寄存数码功能的逻辑部件。
目前常用的集成移位寄存器种类很多,如 74164、
74165、74166均为八位单向移位寄存器, 74195为四位
Q3n?1=Q4 Q2n ? 1=Q1 Q1n ? 1=Q2
B
★ 当M=0 时:
Q4n?1=Q3 Q3n ? 1=Q2 Q2n ? 1=Q1 Q1n?1=B
? ? Q1n?1 ? M Q2 ? M B ?CP ?
A→4→3→2→1 4←3←2←1←B 电路执行右移 电路执行左移
利用移位寄存器组成的计数器叫做移存型计数器。
☆ 异步送数:R、S为D触发器异步置0、1控制端
D3~D0 为并行数据
输入端,
1 D 4Q
SR
0 D 3Q
SR
1 D 2Q
SR
0 D 1Q
SR
Q3~Q0 为 并
01 1 0 0 1 1 0 1
行数据输出, & & & & & & & &
叫做并入-
并出。
D3 1
D2 0
D11
D0 0
R S CP [D] Qn+1
? ? Q4n?1= D4 ?CP ?? Q3 ?CP ? Q4Q3Q2Q1 每个状态转换只有一位为1
Q3n?1=Q2 ?CP ?
0 0 0 1 环形计数器计数M=触发器数。
Q2n?1=Q1 ?CP ? Q1n?1=Q4 ?CP ?
0010 0100
符合移位寄存规律Q4移 到Q1,其余位左移一位。
1
一、74195四位右移移位
0
0
0
本例触发器为4,所以叫四分频、
M4计数。输入四个脉冲Q4输出一 个脉冲。
画状态转换图 4级触发器共有16种状态,还有12种状态不能进入主循环。
0001
0010
0000
1111
0111
1110
1000
0100
0011
0110
1011
1101
1001
1100
1010
0101
在计数脉冲CP的作用下,Q4移到Q1,其余位左移一位。
缺点:死循环太多,有2n-n个状态没用。要修改设计, 方法不介绍,要求小规模电路会分析,中规模会应用、会 设计。
2、扭环形计数器
在移存型计数器的基础上将最高位反码输出接第一级输入。
QD QD QD QD
4
3
2
1
R
R
R
R
Q4 ? Q1 Q1 ? Q2
Q2 ? Q3
RD CP
Q3 ? Q4
在清0信号的作用下,初始状态为0,Q4=1 计数顺序:
一、寄存器
寄存器是用来寄存数码的逻辑部件,所以必须具备接收和寄存数码的 功能。任何一种触发器都可以构成寄存器,每一个触发器存放一位二进制数 或一个逻辑变量,用 n个触发器组成的寄存器就可以存放 n位二进制数或 n个 逻辑变量。
常用集成寄存器分类:
★ 由多个(边沿触发)D触发器组成的集成寄存器。
如:74171(4D)、74175(4D)、74174(6D)、74273(8D)等。
低位触发器状态,实现了输入数码在移存脉冲的作用下向左逐位移存。
假定:寄存器初态为0,VI = 1101串行送入寄存器输入
从波形图看出:
1 CP
2
3
4
5
6
7
8
输入信号每经过 VI 1 1 0 1 一级触发器,移 Q1
动了一个移存周 Q2
期,但波形形状 Q3
保持不变。
Q4
在移位寄存器的基础上加左、右移位控制信号使寄存器
☆ 在CP↑作用下,输出接收输入代码,在CP无效时输
出保持不变。
D03
Q
3R
D
D02
Q
2R
D
D01
Q
1R D
D00
Q
0R D
D3
RS 01 10 11 11
1 CR
D2
D1
D0
1 CP ↑
CP [D] Qn+1
XX 0
寄存器中触发器状态改变
X X 1 是与CP同步,叫做同步送数
↑ 0 0 方式。
↑1 1