移位寄存器

再输入 4 个移位脉冲
时，串行输入数据 1011
将从 Q3 端串行输出。
5
6 7 8
0
0 0 0
0
0 0 0
1
0 0 0
1
1 0 0
0
1 1 0
1 从 Q3 端取出 0 从 Q3 端取出
1 从 Q3 端取出 1 从 Q3 端取出
EXIT
时序逻辑电路
Q0 左移输出
左移位寄存器 Q2 Q1
Q3
FF0 FF1 FF2 FF3 那么，左移位寄存器又是怎样的呢？ 1D D0 1D D1 1D D2 1D D3 C1 C1 C1 C1
DI 左移输入
CP 移位脉冲
移位寄存器结构特点： 各触发器均为 D 功能且串联使用。
EXIT
时序逻辑电路
2. 多功能双向移位寄存器 （1）工作原理 低位移向高位----右移 高位移向低位----左移
多功能移位寄存器工作模式简图
D0 右移串行输入（DIR） 左移串行输出（DOL） 并行输入 D1 D2 D3 FF 2 Q2 FF 3 Q3 右移串行输出（DOR） 左移串行输入（DIL）
×
1
1 1 1 1 1 1
×
1 1 1 0 0 0
0
×
×
×
× 1 0 × × × S1 S0 DSL
× × × ×
d0 d1 d2 d3 × × × × × × × × 1 0
保 持
d0 d1 Q0 Q1 Q2 右移输入1 Q0 Q1 Q2 右移输入0 1 0 左移输入1 左移输入0
× ×
1 0 × ×
FF FF 0 1 Q0 Q1
并行输出
EXIT
时序逻辑电路
实现多种功能双向移位寄存器的一种方案(仅以FFm为例 ) n 1 n n 1 n 高位移 S1S0=00 Qm Qm 不变 S1S0=10 Qm Qm1 向低位 n 1 n 低位移 n 1 Q Q S1S0=01 S1S0=11 Q m DI m 并入 m m 1 向高位
1
时序逻辑电路
U1 74LS194D
GND VCC 5V
EXIT
4
1
1
1
0
1
可见，移位寄存器除了能寄存数码外， 还能实现数据的串、并行转换。 EXIT
时序逻辑电路
工作原理举例说明
移位 脉冲 0 1 2 3 4 移位寄存器中的数 输入 移位寄存器中的数 数据 Q0 Q Q1 Q22 Q Q33 1 Q 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1
16
1
9 10 0 1 11 8
7 2
U12 74LS194D
GND
74LS04D U2A
1
U11A
74LS04D 25 Hz U3
3 4 5 6 A B C D 7 2 9 10 0 1 11 8 SL SR S0 S1 ~CLR CLK GND VCC QA QB QC QD 16 15 14 13 12
时序逻辑电路
举例说明工作原理
移位 输入 移位寄存器中的数 脉冲 数据 Q0 Q1 Q2 Q3 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 2 3 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 设串行输入数码 DI= 1011，电路初态为 Q3Q2Q1Q0= 0000。 在 4 个移位脉冲作 用下，串行输入的 4 位 数码 1011 全部存入寄 存器，并由 Q3、Q2、 Q1 和 Q0 并行输出。
Q0 Q1 Q2 Q3
CT74LS194
CR D0 D1D2 D3
CR 异步置 0 端 低电平有效
右移串行数码 输入端
EXIT
时序逻辑电路 CT74LS194的功能表
CR 0 ×
s
×
1 0 0 1 1 0
输
0
入 × × × × × × 0
输 0 0 d2
出 0 d3
说明 置零 并行置数
CP DSL DSR D0 D1 D2 D3 Q0 Q1 Q2 Q3 ×
时序逻辑电路
移位寄存器
EXIT
时序逻辑电路
两段视频：
灯光移动的背后实际上是数字信号的移动， 怎样来实现数字信号的移动呢
？
EXIT
时序逻辑电路
一、移位寄存器的概念
Shift register 用于存放数码和使数码根据需要向左或向右移位。 一个触发器能存储1位二进制代码，存储 n 位二进制 代码的寄存器需要用 n 个触发器组成。移位寄存器实际 上是若干触发器的集合。 CP D
1
0
Q
EXIT
时序逻辑电路
二、移位寄存器的分类
单向移位 寄 存 器 左移 寄存器 右移 寄存器 双向移位 寄 存 器
每输入一个移位脉冲，移位寄存器 中的数码依次由高位向低位左移1 位。
每输入一个移位脉冲，移位寄存器中 的数码依次由低位向高位右移 1 位。
在控制信号作用下，可实现 右移也可实现左移。
× × × × Q1 Q2 Q3 × × × × Q1 Q2 Q3 × × × ×
实物图片
保 持
CP
DSR
Q0 Q1 Q2 Q 3 CT74LS194 CR D0D1D2D3 CR
仿
真
EXIT
用双向移位寄存器74LS194组成节日彩灯控制电路
1k LED 发光 二极管
RD Q0 Q1 Q2 Q3 S1 74LS194
wk.baidu.com
EXIT
时序逻辑电路
1. 单向移位寄存器的结构与工作原理 1. 单向移位寄存器的结构与工作原理 Q0 Q1 Q2 Q3 FF0 FF1 FF2 FF3 右移输入 DI D0 1D D1 1D D2 1D D3 1D 右移输出 C1 C1 C1 C1 CP 移位脉冲
右移位寄存器
由 D 触发器构成。 D0=DI，D1=Q0，D2=Q1，D3= Q2。 在 CP 上升沿作用下，串行输入数据 DI 逐步被移入 FF0 中；同时，数据逐步被右移。 EXIT
DIm S0 S1 FFm–1 Dm–1 1D C1 0 3 2 1 0 1 MUX MUXm FFm Dm 1D C1
FFm+1 Dm+1 1D C1
CP Qm–1 Qm Qm+1
EXIT
时序逻辑电路
（2）工作模式
右移 左移
并入串出
串入并出
并入并出
环形右移
环形左移
EXIT
时序逻辑电路
3. 集成双向移位寄存器 CT74LS194 2. 集成双向移位寄存器CT74LS194 并行数据输出端，从高 位到低位依次为 Q3 ~ Q0。 移位脉冲 输入端 CP DSR 工作方式控制端 S1 S0 = 00 时，保持功能。 S1 S0 = 01 时，右移功能。 S1 S0 = 10 时，左移功能。 S1 S1 S0 = 11 时，并行置数 功能。 S0 DSL 左移串行数码输入端 并行数码输入端
+5V
Q=0时
LED亮
RD Q0 Q1 D1 Q2 D2 D3 Q3 S1
DIR D0 D1
D2
D3
S0 DIL CLK +5V
74LS194
DIR D0
S0 DIL CLK +5V
清0按键 1秒
S1=0,S0=1
CLK 右移控制
3 4 5 6 A B C D SL SR S0 S1 ~CLR CLK GND QA QB QC QD 15 14 13 12 VCC