移位寄存器

CP
周期内，在时间上按一
Q1
定先后顺序排列的脉冲
Q2
信号。常用之控制某些
Q3
设备按照事先规定的顺
Q4
序进行运算或操作。
（2）扭环形计数器（约翰逊计数器） 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
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
2、右移移位寄存器
右移 VI 输入
CP
DQ
4
DQ
3
DQ
2
DQ
1
右移 输出
单向移位寄存器具有以下主要特点：
（1）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。
（2）n位单向移位寄存器可以寄存n位二进制代码。n个CP脉 冲即可完成串行输入工作，此时可从Q0～Qn-1端获得并行的n位 二进制数码，同时在CP脉冲作用下又可实现串行输出操作。 （3）若串行输入端状态为0，则n个CP脉冲后，寄存器便被清 零。
☆ 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。
☆ 特征方程： Q1n1 D1 Vi CP
Q D Q D Q D Q D VI
4
3
2
1
Qห้องสมุดไป่ตู้n1 D2 Q1n CP
CP
Q3n1 D3 Q2n CP ★ 移位寄存器移存规律：
在清0信号的作用下，初始状态为0，Q4＝1 计数顺序:
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
CP Q4 Q3 Q2 Q1 /Q4
00 0 0 0 1 10 0 0 1 1 20 0 1 1 1
在 CR = 1 且CP上升沿未到达时，各触发器的状 态不变，即寄存的数码保持不变。
寄存器的结构特点
Q0 Q0
FF0 1D C1 R
Q1 Q1
FF1 1D C1 R
Q2 Q2
FF2 1D C1 R
Q3 Q3
FF3 1D C1 R
D0 CP CR D1
D2
D3
各触发器均为 D 功能且并行使用。
功能：1、置零（清零）功能
3、双向移位寄存器 在移位寄存器的基础上加左、右移位控制信号使寄存器同
时具有左、右移功能。
CP
CP:移存脉冲
4
3
2
1
A：右移输入
DQ
1
DQ
1
DQ
1
DQ
1
B：左移输入
A
&&
&&
&&
&&
M:左、右移控制 M 1
B
☆ 特征方程
★ 当M=1时： ★ 当M=0时：
Q n 1 4
MA
M
Q3n
CP
Q n 1 3
2、并行送数功能
3、保持功能
二、移位寄存器
Shift register 用于存放数码和使数码根据需要向左或向右移位。
单向移位 寄存器
左移 寄存器
右移 寄存器
每输入一个移位脉冲，移位寄 存器中的数码依次向左移动 1 位。
每输入一个移位脉冲，移位寄 存器中的数码依次向右移动 1 位。
双向移位 寄存器
在控制信号作用下，可实现 右移也可实现左移。
特征方程：
计数顺序： 计数特点：
Q4n1＝ D4 CP Q3 CP Q4Q3Q2Q1
Q3n1＝Q2n CP
0001
Q2n1＝Q1n CP Q1n1＝Q4n CP
0010 0100
符合移位寄存规律Q4移 到Q1,其余位左移一位。
1
0
0
0
每个状态转换只有一位为1 环形计数器计数M=触发器数。
4 位 寄
FF0 1D C1 R
FF1 1D C1 R
FF2 1D C1 R
FF3 1D C1 R
存
D0
D1
D2
D3
器
1
D0CP CR D1
D2
D3
D0 ~CRD3为称异为步并清行零数端据，输当入C端R，= 当0 时时，钟各C触P 发上器升均沿 到Q2达Q被1时置Q，00由=D。DD0寄3~触D存D2发3D器器被1工D构并0作。成行时，置，因入C此到R 能应4锁为个存高触输电发入平器数。中据，。使 Q3
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为四位单向移存器， 74194为四位双向移存器，74198为八位双向移存器。
1、左移移位寄存器
Q D Q D Q D Q D VI 串入
4
3
2
1
☆ 由四级D触发器组成四位左移移位寄存器。
CP 移存 脉冲
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（顺序脉冲发生器）
☆ 首先确定是移存型计数器
Qin1 Qi1 特点：将高位输入接低
位输出，而且头尾相连。 CP
QS D
4
R
QS D
3
R
QS D
2
R
QS D
1
R
☆ 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
寄存器与移位寄存器
• 数字系统中，用来暂时存放数据，供后续使用； • 移位寄存器：所存放的数码在移位脉冲的作用下，
可以根据需要向左或向右移位；
一、寄存器
QR0 ~egQis3t是er，同用时于输存出放的二，进这制种数输码出。方式 称并行输出。
DQ00 Q0 QD1 Q1 QD2 Q2 QD3 Q3
Q4n1 D4 Q3n CP
Qn1 i
Di
Qn 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： CP 1 2 3 4 5 6 7 8
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。
1 2 3 4 5 6 7 8 顺序脉冲指在每个循环
M
n
Q4
M
Q2n
CP
Q n 1 2
M
n
Q3
M
Q1n
CP
Qn1 1
M
n
Q2
M
B
CP
Q4n1＝A Q3n1＝Q4n
Q2n1＝Q3n Q1n1＝Q2n
A→4→3→2→1 电路执行右移
Q4n1＝Q3n Q3n1＝Q2n Q2n1＝Q1n
Q1n1＝B
4←3←2←1←B 电路执行左移
4. 移存型计数器 利用移位寄存器组成的计数器叫做移存型计数器。