数字电路教案-课题二 寄存器(2课时)

理论课授课教案

教学过程和内容

时间分配

与教法1．由D触发器构成的数码寄存器

（1）电路组成

图5-1 单拍工作方式的数码寄存器

CP：接收脉冲（控制信号输入端)

（2）工作原理

当CP↑时，触发器更新状态，Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0，即接收输入

数码并保存。

单拍工作方式：不需清除原有数据，只要CP↑一到达，新的数据就会存

入。

常用4D型触发器74LS175、6D型触发器74LS174、8D型触发器74LS374

或MSI器件等实现。

2．由D型锁存器构成的数码寄存器

（1）锁存器的工作原理

送数脉冲CP为锁存控制信号输入端，即使能信号（电平信号）。

②当CP=1时，D数据输入不影响电路的状态，电路锁定原来的数据。

即当使能信号结束后（锁存），数据被锁住，输出状态保持不变。

二、移位寄存器

移位寄存器除了具有存储数码的功能外，还具有移位功能。

移位功能：寄存器中所存数据，可以在移位脉冲作用下逐位左移或右移。

在数字电路系统中，由于运算（如二进制的乘除法）的需要，常常要求

实现移位功能。

1．单向移位寄存器：是指仅具有左移功能或右移功能的移位寄存器。

教学过程和内容

时间分配

与教法1）右移位寄存器

①电路组成

图5-4 4位右移位寄存器

串行输入

同步时序逻辑电路

②工作过程（仿真运行图5－4电路。）

将数码1101右移串行输入给寄存器（串行输入是指逐位依次输入）。

在接收数码前，从输入端输入一个负脉冲把各触发器置为0状态（称为清零）。

④时序图

CP顺序输入D SR输出

0 1 0 0 0 0

1 1 1 0 0 0

2 0 1 1 0 0

3 1 0 1 1 0

4 0 1 0 1 1

5 0 0 1 0 1

6 0 0 0 1 0

7 0 0 0 0 1

8 0 0 0 0 0

教学过程和内容

时间分配

与教法

图5-5 4位右移位寄存器时序图

并行输出串行输出

（2）左移位寄存器

串行输入异步清零

图5-6 4位左移位寄存器

②工作过程（仿真运行图5－6电路。）

将数码1011左移串行输入给寄存器。在接收数码前清零。

③状态表

表5-3 4位左移位寄存器状态表

教学过程和内容

时间分配

与教法

④时序图

并行输出串行输出

图5-7 4位左移位寄存器时序图

寄存器的应用实例

数据显示锁存器；

序列脉冲信号发生器；

数码的串／并与并／串转换；

构成计数器……

1、数据显示锁存器

在许多设备中常需要显示计数器的计数值，计数值通常以8421BCD码计

数，并以七段数码显示器显示。

问题：如果计数器的计数速度高，人眼则无法辨认显示的字符。

措施：在计数器和译码器之间加入锁存器，就可控制数据显示的时间。

若锁存信号C＝0时，数据被锁存，译码显示电路稳定显示锁存的数据。

2．序列脉冲信号发生器

M1M0=01，为右移方式，

CP顺序输入

D

输出

Q Q Q Q

0 1 0 0 0

1 0 0 0 0

2 1 0 0 1

3 1 0 1 0

4 0 1 0 1

5 0 0 1 1

6 0 1 1 0

7 0 1 0 0

8 0 0 0 0

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