第21章 触发器和时序逻辑电路2

常用时序组合逻辑电路及其应用

寄存器

计数器

通过学习理解寄存器及计数器的概念和工作原理，掌握时序电路的分析方法。

21.2 寄存器

◆按功能分

数码寄存器

移位寄存器

串行

并行

◆

按存取数码的方式

在数字电路中，

用来存放二进制数据或代码的

电路称为寄存器。

用来暂时存放数据或指令

,

然后根

据需要取出数码。

寄存器分类：

一个触发器组成

1位的数码寄存器

CP上升沿,Q =D

CP高电平、低电平、下降沿，Q 均不变R S

D CP

Q

Q

21.2.1 数码寄存器

寄存器是由具有存储功能的触发器组合起来构成的。一个触发器可以存储1位二进制代码，存放n 位二进制代码的寄存器，需用n个触发器来构成。

通常由D触发器或R-S触发器组成

D CP

Q 4

Q 3

Q 2

Q 1

&

&

&

&

Q Q

D

Q Q

D

Q Q

D

Q Q

D

A 1

A 2

A 3

A 4

CLR

取数脉冲接收脉冲( CP )

四位数码寄存器:1

1

1

1

1

1

1110特点：数码从四个输入端同时输入，从四个输出端同时输出。又称并行输入并行输出寄存器。

待存数码为1101

0000寄存指令

取出指令

1、预先清零

2、存入数码

3、取出数码

数码寄存器

由8D 集成电路74LS273组成8位二进制数寄存器D 3D 2D 1D 03210R

+5V

74LS273

1D

8D

1Q

8Q 8D 寄存器

4567D 4D 5D 6D 7 CP 8位二进制数D 7~D 0

移位寄存器除具寄存器的功能外，还可将数码移位。所谓“移位”，就是将寄存器所存各位数据，在每个移位脉冲的作用下，向左或向右移动一位。根据移位方向，常把它分成三种：

寄存器

左移寄存器

右移寄存器

双向移位左移寄存器：在时钟脉冲的作用下，低位寄存器的数码送给高位寄存器，作为高位寄存器的次态输出；

右移寄存器：在时钟脉冲的作用下，高位寄存器的数码送给低位寄存器，作为低位寄存器的次态输出；

21.2.2 移位寄存器

数码存入端

数码取出端

D 触发器组成的四位右移寄存器

清零1101

011

0 0 0 00 0 000 0101101

CP

Q 4 Q 3 Q 2 Q 1D 4D

C R D

R D

D

C D

C D

C

R D

R D

D 3

D 2

D 1

移位脉冲CP

1

2

34高

1、单向移位寄存器

移位

清零D C

D

C

D

C

D

C

R D

R D

R D

R D

Q 4 Q 3 Q 2 Q 1

D 4

CP

1 0 0 00 1 0 0 1 1 01

◆取数:

令D 4= 0，再输入4 个移位CP 脉冲,

1101 将从低位到高位按CP 节拍由Q 1 端输出◆串行输入，串行输出。

Q 4 Q 3 Q 2 Q 1

CP

12341 1 01→ D 4

0 0 0 010 1 0 D 4→D 4→D 4→D 4→

右移寄存器波形图1

2345678

C 10

11D

Q 0Q 3

Q 2

Q 11

1

10

待存数据

1101存入寄存器

1

11

从Q 1取出左移移位寄存器：从高位移动。p296

寄存器按输入

输出分类

并行输入/串行输入/并行输出

并行输入/串行输入/串行输出

F3

F2F1F00123Q 0Q 1Q 2Q 3F3

F2

F1

F0

d

Q 0

Q 1

Q 2

Q 3

F3F2F1F0d 0d 1d 2d

3

Q 3

Q 3F3

F2

F1

F0

d

2. 集成电路双向移位寄存器(74LS194,国产CT1194)

并行输入数据

右移串入数据

输出

清0端时钟

左移串入数据

Q0 Q1 Q2 Q3

D SR D0 D1 D2 D3 D SL

C R

S 1S 0

CP

74LS194