双向移位寄存器

双向移位寄存器 (2)

双向移位寄存器
双向移位寄存器是一种能够在输入数据串和输出数据串之间实现双向数据传输的寄存器。

它可以通过控制信号来实现数据的左右移位操作。

双向移位寄存器通常由多个触发器组成，每个触发器都能够存储一个比特位。

这些触发器之间通过电路连接，形成一个寄存器。

在双向移位寄存器中，有两个输入端和两个输出端。

一个输入端被称为数据输入端，用于将外部数据输入到寄存器中。

另一个输入端被称为控制输入端，用于控制数据的移位方向（左移或右移）。

当控制输入端接收到移位信号时，寄存器可以执行左移或右移操作。

左移操作将所有触发器中存储的数据向左移动一位，其中最左边的触发器的输出位被丢弃，最右边的触发器的输入位接收一个新的数据位。

类似地，右移操作将
所有触发器中存储的数据向右移动一位，其中最右边的触
发器的输出位被丢弃，最左边的触发器的输入位接收一个
新的数据位。

双向移位寄存器的输出端将从寄存器中读取数据，并将其
作为输出数据串输出。

输出端和输入端可以通过控制信号
来切换，实现双向数据传输。

双向移位寄存器在许多应用中都有用途，比如数据缓冲和
数据传输等。

它可以灵活地处理不同方向的数据移位操作，并且能够实现高效的数据传输。

74LS194中文资料_数据手册_参数

74LS194是一种高速4位双向通用移位寄存器。

作为一种高速、多功能的顺序构建块，它在许多应用中都很有用。

它可以用于插入-串行、左移、右移、串行-并行、并行-串行和并行-并行数据寄存器传输。

LS194A类似于LS195A通用移位寄存器，增加了没有外部连接的移位和保持(什么也不做)modesof操作的功能。

74LS194它利用肖特基二极管夹紧工艺实现高速，并完全兼容于所有的半导体晶体管家族。

•典型的移频为36mhz•异步主复位•保持(什么也不做)模式•完全同步串行或并行数据传输•输入箝位二极管限制高速终止效果逻辑图和真值表显示了LS194A四位双向移位寄存器的功能特性。

LS194A在操作上类似于席恩半导体LS195A通用移位寄存器，用于串行或并行数据寄存器传输。

这两种设备的一些共同特征如下:所有数据和模式控制输入都是边缘触发的，只响应时钟的低到高转换(CP)。

因此，唯一的时间限制是modecontrol和所选的数据输入必须在时钟脉冲正转换之前的一个设置时间是稳定的。

寄存器是完全同步的，所有操作都在15 ns以内(通常)，这使得设备对于实现高速cpu或内存缓冲寄存器特别有用。

74LS194四个并行数据输入(P0、P1、P2、P3)是d类型的输入。

当S0和S1都很高时，出现在P0、P1、P2和P3输入上的数据在时钟的下一个低到高的跃迁之后分别被传输到Q0、Q1、Q2和Q3输出。

异步主重置(MR)在低时覆盖所有其他输入条件，并强制Q输出变慢。

增加应用范围的LS194A设计的特殊逻辑特性描述如下:两个模式控制输入(S0, S1)决定设备的同步运行。

如ModeSelection表所示，数据可以从左到右(右移，Q0!)Q1，等等)或者从右向左(左移，Q3!，或者可以输入并行数据，同时加载寄存器的所有四位。

当S0和S1都很低时，74LS194现有的数据被保留在一个“什么也不做”的模式中，而不限制从高到低的时钟转换。

74164移位寄存器资料

5
集成异步二进制计数器74293
Q3 Q3 J3 C P3 Q3 K3 Q2 Q2 Q2 J2 C P2 K2 Q1 Q1 Q1 J1 C P1 K1 Q0 Q0 Q0 J0 C P0 K0 R1 R2 C P1 C P0
逻辑电路
74293功能： R1、R2：复位信号， R1和R2同时为“1”时输出被清零。 Q0 是 1bit 计数器； Q3Q2Q1 是 3bit 计数器；如果把CP1接Q0，则Q3Q2Q1Q0组成 4bit 二进制计数器。
7490的两种接法
CP1与Q1相连构成 8421BCD码
CP0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Q3 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 Q2 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 Q1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 Q0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
CP0与Q3相连构成 5421BCD码
Qa Sd C P1 C P2
& Q
Qb Rd Sd
Q
Qc Rd Sd
Q
Qd Rd Sd
Q
Байду номын сангаас
Rd
J CP K
J CP K
J CP K
J CP K
& &
& &
& &
&
&
A
C /L
Rd
B
C
D
10
集成同步二进制加计数器74161
符号：
Q0 Q0
CP LD
Q1 Q1
Q2 Q2
Q3 Q3
C C
74161
Q 0Q 1Q 2Q 3 R d S 1 S 2

实验5 双向移位寄存器 (2010)

实现74LS194左移、右移逻辑功能的逻辑电路图：
5.测试74LS194的右循环移位逻辑功能和左循环移位逻辑功能（即构成环形计数器），用发光二极管显示，并列出状态
转换表。
设计思路提示：移位寄存器的最高输出接至最低位的输入端；或将最低位的输出接至最高位输入端，即将移位寄存器的首尾相连就可实现。
四
实验步骤
1.根据实验指导书中实验内容1、2、3的要求，对双向移位寄存器74LS194进行功能测试。 2.根据与非门的逻辑功能，检测芯片的好坏。 3.根据实验指导书中实验内容4、5的要求，设计电路，并在实验装置上安装电路，验证理论设计的正确性。
五常见问题
1.芯片使用前不进行功能好坏的检测。 2.电源连接不正确，接地点接到-5V上或接到模拟电子实验箱的电源上，非常危险，上电后芯片烧毁。 3.逻辑开关电平前的发光二极管不亮，检查进入数字实验箱的电源连接线是否断。 4.实验箱电源连接正确，电路自查确定无误后，电路验证还是不正确的情况下进行下面的排错检查： (1)检查芯片的电源和地的电平是否正确。 (2)芯片的清零连接电平是否正确。 (3)芯片的控制电平(M1,M0)是否正确。 (4)从逻辑电平开关输入信号是否正确。 (5)时钟信号是否正确输入。 (6)从输出端按逻辑功能状态往前一步一步排查。
三实验内容与实验原理
1.双向移位寄存器74LS194介绍双向移位寄存器的逻辑图
双向移位寄存器逻辑功能
双向移位寄存器74LS194的引脚图
数据输出端
数据输入端
时钟信号
控制Hale Waihona Puke 信号清零端右移输入端
左移输入端
2.测试74LS194的置数功能，用发光二极管显示。
3.测试74LS194的右移逻辑功能，用发光二极管显示，并将状态填入表1。 4.测试74LS194的左移逻辑功能，用发光二极管显示，并将状态填入表2。

d触发器构成的双向移位寄存器

d触发器构成的双向移位寄存器一、概述双向移位寄存器是一种能够实现数据在两个方向上移位的寄存器，其常用于串行通信、计数器等电路中。

其核心部件为d触发器构成的双向移位寄存器。

二、d触发器d触发器是一种基本的时序电路，其输入为数据输入端d和时钟输入端clk，输出为输出端q和反相输出端q'。

当clk上升沿到来时，其将输入端d的值传输到输出端q上，并保持该状态直到下一个时钟上升沿到来。

三、双向移位寄存器1. 正向移位当控制信号sel=0时，数据从右侧进入寄存器，并从左侧出去。

具体实现方式为：将右侧d触发器的数据输入端连接至外部数据线，左侧d触发器的数据输入端连接至右侧d触发器的输出端。

2. 反向移位当控制信号sel=1时，数据从左侧进入寄存器，并从右侧出去。

具体实现方式为：将左侧d触发器的数据输入端连接至外部数据线，右侧d触发器的数据输入端连接至左侧d触发器的输出端。

四、构成原理双向移位寄存器由两个d触发器构成，其中一个为正向移位的d触发器，另一个为反向移位的d触发器。

控制信号sel用于控制数据的进出方向。

1. 正向移位当sel=0时，右侧d触发器接收外部数据输入，左侧d触发器接收右侧d触发器的输出。

当时钟上升沿到来时，右侧d触发器将数据传递至左侧d触发器，并保持该状态直到下一个时钟上升沿到来。

此时，左侧d触发器将其输出端的值传递至外部输出线。

2. 反向移位当sel=1时，左侧d触发器接收外部数据输入，右侧d触发器接收左侧d触发器的输出。

当时钟上升沿到来时，左侧d触发器将数据传递至右侧d触发器，并保持该状态直到下一个时钟上升沿到来。

此时，右侧d触发器将其输出端的值传递至外部输出线。

五、应用场景双向移位寄存器常用于串行通信、计数器等电路中。

在串行通信中，双向移位寄存器可实现数据在串行通信线路中的进出操作；在计数器中，双向移位寄存器可实现计数器的正向和反向计数操作。

六、总结双向移位寄存器是一种能够实现数据在两个方向上移位的寄存器，其核心部件为d触发器构成的双向移位寄存器。

74LS194芯片资料

单脉冲的提供有两种途径：
实验目的
逻辑箱脉冲源
单脉冲
实验原理
低频信号源TTL 输出（1Hz）
实验内容
注意事项
现代电子技术实验
四、注意事项
1、出现故障应作哪些基本检查？电源
实验目的
时钟功能端（Cr 、S1、 S0 ）数据输入是否正确
实验原理
实验内容
注意事项
2、实验中的环形计数器不具备自启动功能，抗干扰能力差。改变电路连接时如进入死循环，必须给电路重新赋初值。
实验目的
DSR
清零置数
CP
0 1
DR
1 1
DL
1 1
Q0
0 0
Q1
0 1
Q2
0 0
Q3
0 1
实验原理
左移
实验内容
2 3
4
0 0
1
0 0
1
左移
右移
注意事项
右移保持
5 6
1 0
1 0
现代电子技术实验
2、环形计数器的测试。首先应给寄存器置入初始值（自拟），之后将工作状态设为对应的串行移位，完成下表。
现代电子技术实验
移位寄存器的扩展
实验目的
实验原理
ห้องสมุดไป่ตู้
74LS194（1）
实验内容
74LS194（2）
注意事项
串行输入
构成八位右移串行移位寄存器
现代电子技术实验
2、环形计数器（又称循环移位寄存器）
把移位寄存器的串行输入端与输出端相连可以构成环形计数器。例：DSR和Q3相连，可构成右移环形计数器。
实验目的
n 2
0 X X

双向移位寄存器实验指导书

4) 回到波形编辑窗口，对所有输入端口设置输入波形，具体可以通过左边的工具栏，或通过对信号单击鼠标右键的弹出式菜单中完成操作，最后保存次波形文件。
4. 进行功能仿真 1) 单击 Assignments\Settings…，在弹出对话框中做以下设置：
-5-
制作人：程鸿亮
长安大学电子与控制工程学院电子科学与技术系
SPEAKER CLOCK0 CLOCK2 CLOCK5 CLOCK9
引脚号 C13 C7 H3 U3 P3 F4 C10 C16 G20 R20 AB16 AB17 AB18 AB19 AB20 AB7 AB8 AB11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 AB9 AB10 B5 Y10
⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏ ⒐⒑⒒⒓⒔⒕⒖⒗
四、实验步骤： 1. 打开 QuartusII 软件，建立一个新的工程： 1) 单击菜单 File\New Project Wizard…
2) 输入工程的路径、工程名以及顶层实体名。 3) 单击 Next>按钮，出现以下窗口
由于我们建立的是一个空的项目，所以没有包含已有文件，单击 Next>继续。 4) 设置我们的器件信息：
如图所示，Simulation mode 设置为 Functional，即功能仿真。指定仿真波形文件后单击 OK 完成设置。 2) 单击 Processing\Generate Functional Simulation Netlist 以获得功能仿真网络表。 3) 单击 Processing\Start Simulation 进入仿真页面：
E8
I/O29
E7
I/O30
D11
I/O31
D9
I/O32
D8

四位双向移位寄存器

实验五四位双向移位寄存器一、实训目的1.巩固编译、仿真VHDL文件的方法。

2.掌握VHDL程序顺序语句的应用。

3.掌握四位双向移位寄存器的工作原理。

二、实训器材计算机与Quartus Ⅱ工具软件。

三、实训指导（一）实训原理四位双向移位寄存器真值表如表5-1所示。

表5-1 四位双向移位寄存器的真值表输入输出CR M1 M0 DSR DSL CP D3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q00 X X X X X X X X X 0 0 0 01 X X X X 0 X X X X Q3 Q2 Q1 Q0 1 1 1 X X ↑d3 d2 d1 d0 d3 d2 d1 d0 1 0 1 1 X ↑X X X X 1 Q3 Q2 Q1 1 0 1 0 X ↑X X X X 0 Q3 Q2 Q1 1 1 0 X 1 ↑X X X X Q2 Q1 Q0 1 1 1 0 X 0 ↑X X X X Q2 Q1 Q0 0 1 0 0 X X X X X X X Q3 Q2 Q1 Q0（二）实训步骤1.设计输入VHDL文件（1）建立工程项目。

（2）建立VHDL文件。

（3）设计输入VHDL文件，可用IF语句或CASE语句等顺序语句设计。

VHDL代码如下：LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.ALL;ENTITY YWJCQ4 ISPORT(M:IN STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);D:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);CR,CP,DSR,DSL:IN STD_LOGIC;Q:BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0)); END YWJCQ4;ARCHITECTURE W OF YWJCQ4 ISBEGINPROCESS(CR,CP,DSR,DSL,M,D)BEGINIF CR='0' THEN Q<="0000";ELSIF (CP='1' AND CP'EVENT) THENCASE M ISWHEN "11"=>Q<=D;WHEN "01"=>Q<=DSR&Q(3 DOWNTO 1);WHEN "10"=>Q<=Q(2 DOWNTO 0)&DSL;WHEN OTHERS=>Q<=Q;END CASE;END IF;END PROCESS;END W;2.编译仿真VHDL文件（1）编译VHDL文件。

数电-时序逻辑电路之寄存器

n1 m
n m
不变
Q Q S1S0=10
n1 m
n 左移移位
m1
Q Q S1S0=01
n1 m
n m 1
右移移位
S1S0=11
Qmn1
DI
并行置数
m
DIm
S0 S1
Dm–1
FFm–1
1D C1
0 3210
1 MUX
MUXm
FFm
Dm 1D
C1
Dm+1
FFm+1
1D C1
CP Qm–1
Qm
Qm+1
Q1
Q2
Q3
在 CP脉冲的作用 1 0 0
0
下，DSI端依次
送入数码1101
11 1
0
02 1
1
13 0
1
41
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
1
右移串行输入为1101时的波形图移位脉冲CP 1 2 3 4 5 6 7 8
输入信号 DSI
11 0 1
Q0 0 1 1 0 1
Q1 0 0 1 1 0 Q2 0 0 0 1 1
0
S0
t
0 t
CLK1
0
CLK2
t
0 t
t1 t2 t3 t4
t4时刻后输出Y与两组并行输入的二进制数M、N在数值上的关系是什么?
作业6.5.1 画出Q3~Q0的波形
CLK 0 1 1 1
1 ＆
So CP D0 D1 D2 D3 DSL
0
S1
74HC194
CR 1
DSR

d触发器构成的双向移位寄存器

D触发器构成的双向移位寄存器引言在数字电路中，双向移位寄存器是一种常见的电路元件，它能够在两个方向上进行数据的移位操作。

而D触发器则是常用的触发器类型之一，它具有存储数据、数据输入和数据输出的功能。

本文将介绍如何使用D触发器构成一个双向移位寄存器，并详细解释其设计原理、原理图以及工作原理等相关内容。

设计原理双向移位寄存器可以实现向左或向右移位的功能。

为了实现这一功能，我们可以使用两个D触发器进行串联，然后通过控制信号来选择数据的方向。

首先，我们需要了解D触发器的工作原理。

D触发器是一种有两个稳定状态的触发器，它有一个数据输入端D，一个时钟输入端CLK和一个输出端Q。

当时钟输入端的时钟信号从低电平变为高电平时，D触发器会将D端的数据存储到内部的状态变量中，并通过输出端Q输出。

借助D触发器的这种特性，我们可以构成一个双向移位寄存器，通过串联两个D触发器。

其中一个D触发器用于存储数据（称为存储触发器），另一个D触发器用于将存储触发器的数据移位（称为移位触发器）。

原理图下图是一个双向移位寄存器的原理图：+-----------------------------------------+| |D ---->| || 存储触发器 |>| +----------------+ |>|D0 | D触发器 | |>| +----------------+ |>| +----------------------+ || | | |CLK --->| | | || | 移位触发器 | |>|Q0 | | |>| | +-----------+ | |>| | |输入选择器 |----+ |>| | +-----------+ | || +----------------------+ |>|D1 |>| |>| Q1 || |+-----------------------------------------+工作原理下面将详细解释双向移位寄存器的工作原理。

双向移位寄存器23系07级马运聪PB07210249 肖阳辉PB07210244实验目的：1掌握移位寄存器的基本原理2利用移位寄存器组成多种循环状态电路实验原理：引脚功能：A、B、C、D为并行输入端，实现并行置数功能。

SL、SR分别为左移和右移输入端。

S0 S1 功能0 0 维持0 1 左移1 0 右移1 1 并行CLK为时钟信号，上升沿触发。

CLR为置零输入端，低电平有效。

QA、QB、QC、QD为寄存器的输出端。

移位功能：1左移：QD、QC、QB、QA依次输出从SL端输入的信号。

2右移：QA、QB、QC、QD依次输出从SR端输入的信号。

3并行：QA、QB、QC、QD输出从并行输入端输入的信号原理图如下：实验分析：1逻辑功能验证时钟信号：利用RS触发器对开关信号进行波形处理，去处开关弹片引起的波形振荡，使得输出波形接近方波信号。

这是由于RS触发器的响应时间为纳秒级，远小于开关的信号震荡周期，能够立即封锁输入端。

1,1,101===S S CR ，CP 上升沿触发。

时钟并行输入并行输出 CP D0 D1 D2 D3 Q0 Q1 Q2 Q3 ↑ 0 1 1 1 0 1 1 1 ↑ 1 0 1 1 1 0 1 1 ↑ 1 1 0 1 1 1 0 1 ↑1111111,0,101===S S CR ,右移输入端分别输入1010时钟右移输入并行输出CP D SR Q0 Q1 Q2 Q3 ↑ 1 1 0 0 0 ↑ 0 0 1 0 0 ↑ 1 1 0 1 0 ↑110,1,101===S S CR ,左移输入端分别输入1010时钟左移输入并行输出CP D SL Q0 Q1 Q2 Q3 ↑ 1 0 0 0 1 ↑ 0 0 0 1 0 ↑ 1 0 1 0 1 ↑11维持与置零功能CR1S0SCP0Q1Q2Q3Q1 0 0 ↑ 不变 0XXX2双向移位寄存器的应用0,1,101===S S CR ，Q3接SR D功能：当Q3=1时，右移输入端输入1。

设计8位双向移位寄存器电路

设计8位双向移位寄存器电路双向移位寄存器是一种能够在输入数据上进行向左或向右移位的电路。

它能够在输入端接收一串数据，并将这些数据连续地向左或向右移位，同时将当前移位的结果输出。

我们可以设计一个8位双向移位寄存器电路，以满足这个需求。

下面是如何设计这个电路的详细步骤：1.确定电路的基本结构：首先，我们需要确定电路的基本功能模块，包括输入输出模块、移位控制模块和移位寄存器模块。

2.输入输出模块：该模块用于接收输入数据并驱动输出数据。

我们需要提供一个8位输入端和一个8位输出端。

输入端可以是一个按钮或开关，用于输入要移位的数据。

输出端可以是一组LED灯，用于显示当前移位的结果。

3.移位控制模块：该模块用于控制移位方向和移位次数。

我们可以使用一个开关来选择移位方向（向左或向右）。

此外，我们需要一个计数器来控制移位次数。

当计数器达到8时，移位操作完成，将重新开始。

4.移位寄存器模块：该模块用于存储输入数据并进行移位操作。

我们可以使用8个D触发器来实现移位寄存器，其中每个D触发器都能够存储一个位的数据。

我们需要将每个D触发器的输出与其相邻的D触发器的输入连接起来，以实现数据的移位。

5.连接各个模块：将输入输出模块、移位控制模块和移位寄存器模块连接在一起，形成一个完整的电路。

确保每个模块的输入输出正确连接，并且信号能够正确传递。

6.进行测试：使用合适的输入数据测试电路。

先选择移位方向，然后输入要移位的数据，观察输出结果是否符合预期。

7.优化电路：根据测试结果来优化电路的性能和稳定性。

可能需要对电路布局进行调整，优化时序逻辑，以确保电路能够在正确的时钟频率下正常工作。

双向移位寄存器电路的设计过程需要考虑许多细节，包括输入输出接口的选择、移位控制逻辑的实现、移位寄存器的构建以及电路的布局和时序。

尽管这里只提供了一个简要的设计步骤，但是通过深入研究每个步骤，我们可以开始设计和实现一个功能完善且可靠的8位双向移位寄存器电路。

数字电路与逻辑设计2寄存器移位寄存器

息旳代码。
并行读出脉冲必须在经过5个移存脉冲后出现，而且和移存脉冲出现旳时间错开。
D5
D4
D3
D2
D1
＆
＆
＆
＆
＆
并行读出指令
串行输入 1D
11001
CI
1D Q1
CI
1D Q2
CI
1D Q3
CI
1D
Q4
Q5
CI
移存脉冲CP
分析：假设串行输入旳数码为10011（左边先入）
串—并行转换状态表
序号 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5
工作过程： ①在开启脉冲和时钟ＣＰ作用下，执行并
行置入功能。片ⅡＱ３＝ＤＩ６。 ②开启脉冲消失，在ＣＰ作用下，因为标志位０
旳存在，使门Ｇ１输出为１，使得ＳＨ／ＬＤ＝１，执行右移移位寄存功能。 ③后来在移存脉冲作用，并行输入数据由片Ⅱ旳Ｑ３逐位串行输出，同步又不断地将片Ⅰ旳串行输入端Ｊ，Ｋ＝１旳数据移位寄存到寄存器。
末级输出反相后，接到串行输入端。
Q3Q2Q1Q0
1
0000
0001
0011
0111
∧
Q0Q 1Q2Q 3
CP D SR
74194
S0
1
S1
0
RD D 0 D 1 D2 D 3 D SL
1000
1100
1110
1111
0010
0101
1011
0110
清零
1001 0100
1010
1101
移位寄存器构成旳移位计数器
异步清零同步置数
高位向低位移动(左移) 低位向高位移动(右移)
保持
3 、用集成移位寄存器实现任意模值旳计数分频

实验五移位寄存器及其应用

实验五移位寄存器及其应用一、实验目的1、掌握中规模4位双向移位寄存器逻辑功能及使用方法。

2、熟悉移位寄存器的应用—实现数据的串行、并行转换和构成环形计数器。

二、实验原理1、移位寄存器是一个具有移位功能的寄存器，是指寄存器中所存的代码能够在移位脉冲的作用下依次左移或右移。

既能左移又能右移的称为双向移位寄存器，只需要改变左、右移的控制信号便可实现双向移位要求。

根据移位寄存器存取信息的方式不同分为：串入串出、串入并出、并入串出、并入并出四种形式。

本实验选用的4位双向通用移位寄存器，型号为CC40194或74LS194，两者功能相同，可互换使用，其逻辑符号及引脚排列如图10－1所示。

图10－1 CC40194的逻辑符号及引脚功能其中 D0、D1、D2、D3为并行输入端；Q、Q1、Q2、Q3为并行输出端；SR为右移串行输入端，SL 为左移串行输入端；S1、S为操作模式控制端；R C为直接无条件清零端；CP为时钟脉冲输入端。

CC40194有5种不同操作模式：即并行送数寄存，右移(方向由Q0→Q3)，左移（方向由Q3→Q），保持及清零。

S 1、S和R C端的控制作用如表10－1。

2、移位寄存器应用很广，可构成移位寄存器型计数器；顺序脉冲发生器；串行累加器；可用作数据转换，即把串行数据转换为并行数据，或把并行数据转换为串行数据等。

本实验研究移位寄存器用作环形计数器和数据的串、并行转换。

(1)环形计数器把移位寄存器的输出反馈到它的串行输入端，就可以进行循环移位，如图10－2所示，把输出端 Q3和右移串行输入端SR相连接，设初始状态QQ1Q2Q3＝1000，则在时钟脉冲作用下Q0Q1Q2Q3将依次变为0100→0010→0001→1000→……，如表10－2所示，可见它是一个具有四个有效状态的计数器，这种类型的计数器通常称为环形计数器。

图10－2 电路可以由各个输出端输出在时间上有先后顺序的脉冲，因此也可作为顺序脉冲发生器。

32位移双向位寄存器的设计(DOC)

EDA课程设计报告题目：32位移位寄存器设计专业班级：电气工程及其自动化101 姓名：完成日期：2012年12月 30 日设计要求双向移位寄存器设计要求：完成以下功能特性的双向32 位移位寄存器。

同时要求有使能端，用1602 显示。

32位移位寄存器设计摘要：移位寄存器是基本的同步时序电路，基本的移位寄存器可以实现数据的串行/并行或并行/串行的转换、数值运算以及其他数据处理功能。

在本设计中使用硬件描述语言Verilog，在EDA 工具QuartussII中，设计32位双向移位寄存器硬件电路，根据设计语言进行功能时序仿真，验证设计的正确性与可行性。

关键词：Verilog QuartusII 移位寄存器1 引言随着社会的发展，科学技术也在不断的进步。

特别是计算机产业，可以说是日新月异，移位寄存器作为计算机的一个重要部件，从先前的只能做简单的左移或右移功能的寄存器到现在广泛应用的具有寄存代码、实现数据的串行-并行转换、数据运算和数据处理功能的移位寄存器。

移位寄存器正在向着功能强，体积小，重量轻等方向不断发展，本设计主要介绍的是一个基于超高速硬件描述语言Verilog对移位寄存器进行编程实现。

现在各种装饰用的流水灯、广告彩灯、宣传画越来越多的出现在人民的生活当中，这些装饰控制设备多数要用移位寄存器来实现。

在计算机中常要求寄存器有移位功能。

如在进行乘法时，要求将部分积右移；在将并行传送的数转换成串行数时也需要移位。

因此，移位寄存器的设计是必要的。

2 总体设计方案移位寄存器的功能即是对每一个上升沿到来时，并且寄存器使能是时，对输入按照移位模式控制信号的要求实现输出的左移和右移。

首先，要完成双向的32位移位寄存器，就首先必须要实现8位移位寄存器作为基础。

其次，在4个8个移位寄存器的基础上达到32位移位寄存器的功能。

第一要有模式控制输入，来控制移位寄存器的移位方向；第二，有使能端，即在什么情况下移位寄存器才可以正常工作，才可以实现模式控制，什么时候置数，什么时候移位，是左移还是右移，这就要求使能是模式控制输入的前提；然后是脉冲控制信号，由要求可知，移位寄存器是在上升沿触发的，即在每一次上升沿到来时，移位寄存器使输入按照模式控制的要求向左或向右移一位；最后输入和输出，都要用到32位并行输入和输出。

实验四八位双向移位寄存器的设计

实验四八位双向移位寄存器的设计实验目的：本实验的目的是设计一个八位双向移位寄存器，该寄存器能够实现数据在寄存器中向左或向右进行移位，并能在移位过程中保持数据的完整性。

实验原理：双向移位寄存器是一种特殊的寄存器，能够将数据从一个位置移动到另一个位置，并且可以选择向左或向右移位。

其主要原理是通过一个移位控制信号来判断是向左移位还是向右移位，并通过移位操作来实现数据的移动。

在设计八位双向移位寄存器时，需要使用八个触发器来存储数据，并采用串级连接的方式将它们连接起来，以实现数据的移位。

同时，还需要一个移位控制信号，用来控制数据的移位方向。

当移位控制信号为1时，表示向右移位；当移位控制信号为0时，表示向左移位。

移位寄存器的设计主要包括以下几个方面的工作：1.数据输入：通过八个输入端口将数据输入到触发器中，每个触发器存储一位数据。

数据可以是由其他部件产生的信号，也可以是手动输入的信号。

2.数据输出：通过八个输出端口从触发器中输出数据。

输出的数据可以被其他部件使用，也可以通过显示设备或者其他方式进行显示。

3.移位方向控制：需要有一个移位控制信号来控制数据的移位方向。

移位控制信号可以由其他部件产生，也可以是手动输入的信号。

4.移位操作：通过移位操作来实现数据的移动。

根据移位控制信号的不同，决定向左还是向右移动，并将数据从一个触发器移动到另一个触发器中。

这需要使用触发器的时钟信号来驱动移位操作。

实验步骤：1.将八个触发器按照串级方式进行连接，形成一个八位双向移位寄存器的结构。

确保触发器按照顺序连接，并连接到移位操作控制信号。

2.设置八个输入端口和八个输出端口，用于输入和输出数据。

将数据输入到触发器中，并从触发器中输出数据。

3.设置一个移位控制信号端口，用于控制数据的移位方向。

该信号可以是手动输入的信号，也可以由其他部件产生。

4.设置一个时钟信号端口，用于驱动移位操作。

根据移位控制信号的不同，决定向左还是向右移动，并将数据从一个触发器移动到另一个触发器中。

双向移位寄存器VHDL设计

双向移位寄存器1．引言移位寄存器就是指具有移位功能的触发器组，它是在普通寄存器的基础上添加了移位功能的一种特殊的寄存器。

通常，移位功能就是指在寄存器里面存储的二进制数据能够在时钟信号的控制下依次左移或者右移。

移位寄存器是一种非常有用的时序逻辑电路，它常用于数据的串/并转换、并/串转换、数值运算、数据处理以及乘法移位操作等。

移位寄存器按照移位方向来进行分类，可以分类左移移位寄存器、右移移位寄存器和双向移位寄存器等。

本文将介绍双向移位寄存器。

2．VHDL 程序双向移位寄存器的VHDL程序如下：LIBRARY ieee; --打开需要用到的库USE ieee.std_logic_1164.all;USE ieee.std_logic_arith.all;USE ieee.std_logic_unsigned.all;ENTITY rom_shift IS --实体说明PORT(clk : IN STD_LOGIC;d : IN STD_LOGIC;dir : IN STD_LOGIC;q : OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));END rom_shift;ARCHITECTURE behave OF rom_shift IS --结构体定义SIGNAL qn : STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);BEGINPROCESS (clk)BEGINIF (clk'EVENT AND clk='1') THENIF dir='0' THENqn(0)<=d; --将输入数据d赋给最低位FOR i IN 1 TO 3 LOOP --数据由低位向高位移qn(i)<=qn(i-1);END LOOP;ELSEqn(3)<=d; --若dir=‘1’将输入数据d赋给最高位FOR i IN 2 DOWNTO 0 LOOP --数据由高位向低位移qn(i)<=qn(i+1);END LOOP;END IF;END IF;END PROCESS;q<=qn;END behave;3．仿真结果如下：实现功能：由程序可以看出，输入信号有clk,dir,d,其中clk为时钟信号，dir为移位方向控制信号。