第6章睿存器 6寄存器的功能与使用方法 6,1,1基本寄存器 61,2移位寄存器 62寄存器应用实例 6,2,1产生序列信号 62,2用移位寄存器计数 6,2,3用移位寄存器分频 63寄存器IC简介
第 6 章 寄 存 器 6.1 寄存器的功能与使用方法 6.1.1基本寄存器 6.1.2移位寄存器 6.2 寄存器应用实例 6.3 寄存器IC简介 6.2.1 产生序列信号 6.2.2 用移位寄存器计数 6.2.3 用移位寄存器分频 内 容 提 要
8×LED 8×1kg 74LS04 74LS04 456 DDDDDD 40 Qo 15 Q D3 130 Q 13 D 120 Q2 1cP守 Q CP守 Q3 9 +Vcc SsR (+5v) R R 4.7kQ 秒脉冲输入860)1(s1) (CP)
0 0 0 0 0 (S0) 1 (S1) 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 “0” “1
61寄存器的功能与使用方法 1.基本寄存器只具有并行输入和输出功能的寄存器。 超市寄存箱数电寄存器 FF 1)临时性 1)暂时性 cI 2)一箱一物性2)一触发器信号 R FF 3)统一工作脉冲 PCI 4)清零 R FF apCI ◆CP上升沿时,且R=1,输入端D0-D3送入 FF 寄存器。 ◆cP不为上升沿时R=1寄存器保持不变。 cPCI CP R ◆B=0异步清零。 RD
6.1 寄存器的功能与使用方法 1 . 基本寄存器 ——只具有并行输入和输出功能的寄存器。 超市寄存箱 数电寄存器 1）临时性 1）暂时性 ID R CI Q0 Q0 D0 2）一箱一物性 2）一触发器一信号 ID R CI ID R CI ID R CI Q1 Q1 D1 Q2 Q2 D2 Q3 Q3 D3 FF0 FF1 FF2 FF3 CP 1 R D 1 3）统一工作脉冲 4）清零 ◆ CP 上升沿时，且 =1,输入端D0-D3送入 寄存器。 R D ◆ R D =0异步清零。 ◆ CP不为上升沿时，R D =1,寄存器保持不变
2.移位寄存器 右移输入FF FFI FF FE 右移输出 DI ID iD ID ID (串行输入)「FCI PCI C1 (串行输出) 移位时钟脉冲 图65单向右移寄存器 同步:各触发器共用一个时钟信号,属于同步时序电路。 移位:前一D触发器的输出Q,作为下一D触发器的输入D端。 右移:左边触发器的输出Q,与右边触发器的输入D端相连 左移:右边触发器的输出Q,与左边触发器的输入D端相连
2. 移位寄存器 图6.5 单向右移寄存器 同步：各触发器共用一个时钟信号，属于同步时序电路。 移位：前一D触发器的输出Q，作为下一D触发器的输入D端。 右移：左边触发器的输出Q，与右边触发器的输入D端相连。 左移：右边触发器的输出Q，与左边触发器的输入D端相连
单向右移寄存器 并行数据输出 RD OR 串行输入 D ID ID D|串行输出 C1 C1 CI C1 S FFo FF FF2 FF3 CP IE D D 并行数据输入 清零 串入串出/串入并出 移位 并入并出:E允许输入控制端
单向右移寄存器 清零 移位 并入并出:IE允许输入控制端 串入串出/串入并出
状态表 4位右移移位寄存器的状态表 输入现态 次态 D1CP四圆四区圆圖圆匹 注释 ↑0000 1↑1000 11110000 00011110 连续输入4个1 1110 0111 00 0000 001 0001 000 连续输入4个0 0 ▲单向移位寄存器中的数码,在CP脉冲操作下,可以依次右移或左移; 点 n位单向移位寄存器可以寄存n位二进制数码。n个CP脉冲即可完成m位 串行输入,又可从Q0Qn1端得到并行的m位二进制数码。再用n个CP脉冲 说又可实现串行输出操作; 明▲若串行输入端状态为0,则n个CP脉冲后,寄存器便被清零
状态表 输 入 现 态 次 态 注 释 DI CP 1 ↑ 1 ↑ 1 ↑ 1 ↑ 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 连续输入4个1 0 ↑ 0 ↑ 0 ↑ 0 ↑ 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 连续输入4个0 n Q0 n Q1 n Q2 n Q3 1 0 n+ Q 1 1 n+ Q 1 2 n+ Q 1 3 n+ Q 4位右移移位寄存器的状态表 三 点 说 明 ▲ 单向移位寄存器中的数码，在CP脉冲操作下，可以依次右移或左移； ▲ n位单向移位寄存器可以寄存n位二进制数码。n个CP脉冲即可完成n位 串行输入，又可从Q0~Qn-1端得到并行的n位二进制数码。再用n个CP脉冲 又可实现串行输出操作； ▲ 若串行输入端状态为0，则n个CP脉冲后，寄存器便被清零
3.双向移位寄存器4位双向移位寄存器74LS194 DsR:右移串行数据输入端CP:时钟输入端(上升沿有效) Ds:左移串行数据输入端S、S工作方式控制端 D0~D3:并行数据输入端 FD:数据清0输入端(低电平清0)6D2xQ|15 14 D Q1 Q0~Q3:数据输出端 13 Q 74LS194功能表 守Q 12 DCP 入 输出 10 R so cp dsI dr D: Oo 0 O, O RD 0××××××0000 ××0×××eQQQ DDD, D 并行输入 ↑×1 Qo QQ 左移 01↑×0 左移 0↑0× 100××××ggg 保持
3. 双向移位寄存器 ——4位双向移位寄存器74LS194 MR 输 入 输 出 S1 S0 CP DSL DSR Di Q0 Q1 Q2 Q3 0 × × × × × × 1 × × 0 × × × 1 1 1 ↑ × × di 1 0 1 ↑ × 1 × 1 0 1 ↑ × 0 × 1 1 0 ↑ 1 × × 1 1 0 ↑ 0 × × 1 0 0 × × × × 0 0 0 0 74LS194功能表 DSR: 右移串行数据输入端 DSL: 左移串行数据输入端 D0~D3 :并行数据输入端 Q0~Q3 : 数据输出端 RD n Q0 n Q1 n Q2 n Q3 n Q0 n Q1 n Q2 n Q3 D0 D1 D2 D3 n Q0 n Q1 n 1 Q2 n Q0 n Q1 n 0 Q2 n Q1 n Q2 n Q3 0 n Q1 n Q2 n Q3 1 CP :时钟输入端（上升沿有效） S0、S1 : 工作方式控制端 R D : 数据清0输入端（低电平清0） 并行输入 左移 左移 保持
8×LED 8×1kg 74LS04 74LS04 456 DDDDDD 40 Qo 15 Q D3 130 Q 13 D 120 Q2 1cP守 Q CP守 Q3 9 +Vcc SsR (+5v) R R 4.7kQ 秒脉冲输入860)1(s1) (CP)
0 0 0 0 0 (S0) 1 (S1) 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 “0” “1
62移位寄存器应用实例 序列脉冲产生电路 1电路是左移还是右移(看哪里)? +vo 74LS04 CC 2RD复位后,Q0~Q3为何值? (+5v) 3左(右)移的初始串行输入值从 哪来,最初是“0还是“1”? D 4清零后,第一个CP上升沿来临后 15 Q0~Q3为何值? 5.Q3端输出的序列脉冲是什么? D QQQQ 140 13 120 CP cP 产生序列信号的关键:是从移位寄存 输出 器的输出端引出一个反馈信号送至串 列信号发生器产生的序列信号的最大潢 行输入端。n位移位寄存器构成的序 RD 长度P=2n。 4位移位寄存 CPUJUUUUUUUUUUUUUL 器构成的序列信号 发生器产生的序列 信号的最大长度是 00001111 多少? 序列脉冲发生器输出波形
6.2 移位寄存器应用实例一 —— 序列脉冲产生电路 序列脉冲发生器输出波形 1.电路是左移还是右移（看哪里）? 3.左（右）移的初始串行输入 值从 哪来，最初是“0”还是“1”? 2.RD复位后，Q0～Q3为何值? 4.清零后，第一个CP上升沿来临后， Q0～Q3为何值？ 5. Q3端输出的序列脉冲是什么？ 0 0 0 0 1 1 1 1 “0” “1” 0 0 0 0 1 产生序列信号的关键：是从移位寄存 器的输出端引出一个反馈信号送至串 行输入端。n 位移位寄存器构成的序 列信号发生器产生的序列信号的最大 长度P=2n。 4 位移位寄存 器构成的序列信号 发生器产生的序列 信号的最大长度是 多少？
移位型序列信号发生器原理图 (+5v) 反馈信号输出 图中的反馈逻辑电 路由各种门电路构成, 其输入为移位寄存器的4 DDD 个输出端,其输出直接 D 2 Qo 15 14 送串行数据输入端。选 Q 反馈逻 D 辑电路 择合适的反馈组合,可 以得到不同长度,不同 CP PCP Q312 数值的序列信号。 SsR 输出 清零 D
移位型序列信号发生器原理图 图中的反馈逻辑电 路由各种门电路构成， 其输入为移位寄存器的4 个输出端，其输出直接 送串行数据输入端。选 择合适的反馈组合，可 以得到不同长度，不同 数值的序列信号