2. 多功能双向移位寄存器
。
Q0
并行输出 Q1 Q2 Q3 右移串行输出 DOR 左移串行输入 DIL
右移串行输入 DIR 左移串行输出 DOL
FF0 FF1 FF2 FF3 D0 D1 D2 D3
并行输入
7.1
概
计
述
数
器
1、计数器的逻辑功能 计数器的基本功能是对输入时钟脉冲进行计数。它也
可用于分频、定时、产生节拍脉冲和脉冲序列及进行数
1 1 0 0 0 2 7个CP脉冲作用后， 1 1 0 经过 从DI0 端串行输入的数码 3 0 行输出。 1 1 0 就可以从 DO 端串 串入 串出 4 1
DS Q0 Q1 Q2 Q3
CP
Q0
Q1
Q2
Q3
1
2 1 3 0 4 1
0
5 6 7
1
8
1
9
1
1 0 1 1
FF0 FF1 FF2 FF3 CR=0 1CP 后 1
按移动方式分
1、 基本移位寄存器
（1）电路 并行数据输出端 串行数据 输入端
Q0 Q0 1D ＞ C1
Q1 Q1 1D ＞ C1
Q2 Q0 1D ＞ C1
Q3 Dห้องสมุดไป่ตู้ Q3
O
DS
I
1D ＞ C1
C
时钟信号输入端
串行数据 输出端
(2). 工作原理(电路分析)
激励方程： D =D 0 S
D1=Q0n
D2=Qn1
6.5
6.5.1
若干典型的时序逻辑集成电路
寄存器和移位寄存器
一、 寄存器 寄存器:是数字系统中用来存储代码或数据的逻辑部 件。它的主要组成部分是触发器。 一个触发器能存储1位二进制代码，存储 n 位二进 制代码的寄存器需要用 n 个触发器组成。寄存器实际 上是若干触发器的集合。
1. 电平敏感的寄存器
CP
1
2
3
4
QA 0 Q0
QB 1 Q1
1
0 1 1
1
1 0 1
1
0
1
1
1
1
Q2 C 1 Q Q Q 3 D 1
0
1
Dm
S0 S1 FFm–1 Dm–1 1D C 1
0 3 2 1 0 1 MUX MUXm FFm Dm 1D C1
FFm+1 Dm+1 1D C1
CP Qm–1 Qm Qm +
1
FF3 R D3 & S FF2 D2 数码 输入 D1 R & S FF0 R D0 LD 置数输入 & Cr 置 0 输入 S Q0 Q1 R & S FF1 Q2 数码 输出 Q3
2. 脉冲边沿敏感的寄存器
D0 1 1D C1 CP OE 1 1 E Q0 E Q1 … … E Q7 D1 1 1D C1 … … … 1 1D C1 D7
DS=1100 Q0n+1=DI Q1n+1 = Q0n
0 1 0 1 0 1
0 0
0 0
0
2CP 后 1
3CP 后 0 4CP 后 1
1 1
0 1
0 0 1
Q2n+1 =Qn1 Q3n+1 =Qn2
0 1
（2）典型集成电路 CMOS 4位双向移位寄存器74HCT194
D0 S1 S0 DSR 1 1 1 1 1 & 四选一数据 选择器 &
字运算等等。 2、计数器的分类 •按脉冲输入方式，分为同步和异步计数器 •按进位体制，分为二进制、十进制和任意进制计数器 •按逻辑功能，分为加法、减法和可逆计数器
二进制计数器
加计数器 •同步计数器
减计数器 可逆计数器
十进制计数器 任意进制计数器
非二进制计数器 ……
二进制计数器 加计数器 非二进制计数器 ……
n QD
输 QC L
n QC
出 QB L
n QB
QA L
n QA
D H
C
n QD n QD
n QB n QB
B
n QC n QC
n QA n QA
A
n QB n QB
× × × ×
5
6 7 8
H
H H H
L
H H L
H
L L L
L
× × ×
×
H L × ×
× × × ×
× × × × × × × × × × × ×
8位CMOS寄存器74LV374
8位CMOS寄存器74LV374
输 入 工作模式 存入和读出数据 输出 DN L H L H 内部触发器 n 1 QN L H L H Q 0 ~Q 7
OE
L L H H
CP ↑ ↑ ↑ ↑
存入数据，禁止输出
对应内部触发 器的状态 高阻 高阻
二、 移位寄存器
•移位寄存器的逻辑功能 移位寄存器是既能寄存数码，又能在时钟脉冲的作用下使数 码向高位或向低位移动的逻辑功能部件。 •移位寄存器的逻辑功能分类 单向移位寄存器 左移位寄存器 右移位寄存器 双向移位寄存器
1 Q1
1 Q2
1 Q3
74194的功能表
序 号 1 2 3 4 清 零 RD L H H H 控制信号
S1 S0
× × H L
× × H H
输 入 串行输入 并行输入 时钟脉 QD 左移DSL 右移DSR 冲CP D C B A × × × × × × × L × × H × × × H(L) × × × × D C B A
D3=Qn2
状态方程： D触发器的特性方程
Qn+1=D
Q0n+1=DS
Q1n+1 = Q0n
Q2n+1 =Qn1
Q0 DS
I
Q3n+1 =Qn2
Q2 1D ＞ C1 Q0 1D ＞ C1 Q3 DS Q3
O
Q1 1D ＞ C1 Q1
1D ＞ C1
Q0
C
经过4个CP脉冲作用后，从DS 端串行输入的数码 就可以从Q0 Q1 Q2 Q3并行输出。 串入并出
L
n QC n QC
H L
n QA
n QD
n QC
n QB
异步清零 同步置数
高位向低位移动 低位向高位移动
保持
例3 时序脉冲产生器。电路如图所示。画出 QA--QD波形，分 析逻辑功能。 解： 启动信号为0: S1=1 S0=1,同步置数QA~QD=0111
启动
启动信号为1后: S1=0 S0=1, 高位移向的低位状态, QD = DSR & 因为QA-QD总有一个为0， 0111 S1S0=01，则74194始终工作 & S Q A Q BQ C 在高位向低位移动循环移位 1 QD 7419 的状态。 1 1 CP 4 A B C DS S R D 0 C 0 1 1 1 R
≥1
D1 1
D2 1
D3 1
DSL 1
1
&
&
&
&
≥1
&
&
&
&
≥1
&
&
&
&
≥1
&
&
1 D0 D0 CP MR 1 1
FF0 1D C1 1R R Q0 D1
1 D1
FF1 1D C1 1R R Q1 D2
1 D2
FF2 1D C1 1R R Q2 D3
1 D3
FF3 1D C1 1R R Q3
1 Q0
十进制计数器 任意进制计数器
•异步计数器