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《第19講寄存器和移位寄存器》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、第19講課時授課計劃課程內容內容：寄存器、移位寄存器及其應用目的與要求：1.掌握寄存器及移位寄存器的基本概念、工作原理、工作波形2.了解雙向移位寄存器74LS194的邏輯功能3.了解寄存器、移位寄存器的應用4.掌握順序脈沖發(fā)生器的工作原理、實現(xiàn)方法、注意問題重點與難點：寄存器和移位寄存器的基本概念、工作原理、工作波形課堂討論：1二進制的乘除法如何實現(xiàn)?(利用了移位寄存器)2寄存器與存儲器有何區(qū)別?現(xiàn)代教學方法與手段：大屏幕投影教學。復習（提問）：總線傳輸時多個三態(tài)門的EN取值有何要求(順序脈沖)寄存器(Register)寄存器：能存放二進制數(shù)據(jù)或代碼的電路（由FF構成）。基本寄存
2、器：只能存放數(shù)據(jù)/代碼移位寄存器：除了能存放數(shù)據(jù)/代碼以外，還有移位功能。基本寄存器雙拍接收方式單拍接收方式雙拍工作方式基本寄存器（1）第一步/拍：清零，即Q=0。（2）第二步/拍：存數(shù)。即Q=D。在Rd=1、B上升沿以外時間，寄存器內容將保持不變。缺點：工作速度低。&A清零B接收D寄存器由基本RSFF構成單拍工作方式基本寄存器無論寄存器中原來的內容是什么，只要送數(shù)控制時鐘脈沖CP上升沿到來，加在并行數(shù)據(jù)輸入端的數(shù)據(jù)D0～D3，就立即被送入進寄存器中，即有：寄存器由維阻DFF構成74374(OctalD-TypeFlipflopwithOutputEnableandTri-Sta
3、teOutputs)8D寄存器74LS374移位寄存器移位功能：寄存器中存放的數(shù)據(jù)或代碼能在移位脈沖作用下逐位左移或右移（逐位：每一個上升沿移一位）如何實現(xiàn)移位功能？連接右移：DIR?最左D端，左Q端?右D端，規(guī)律左移：左D端?右Q端，最右D端?DIL乘2除2的快速算法？1、單向移位寄存器并行輸出4位右移移位寄存器時鐘方程：驅動方程：狀態(tài)方程：移位過程4位右移寄存器并行輸出4位左移移位寄存器時鐘方程：驅動方程：狀態(tài)方程：移位過程單向移位寄存器具有以下主要特點：（1）單向移位寄存器中的數(shù)碼，在CP脈沖操作下，可以依次右移或左移。（2）n位單向移位寄存器可以寄存n位二進制代碼。n個C
4、P脈沖即可完成串行輸入工作，此后可從Q0～Qn-1端獲得并行的n位二進制數(shù)碼，再用n個CP脈沖又可實現(xiàn)串行輸出操作。（3）若串行輸入端狀態(tài)為0，則n個CP脈沖后，寄存器便被清零。雙向移位寄存器使用維阻DFF和二選一MUX實現(xiàn)的三位雙向移位寄存器M=0左移M=1右移集成雙向移位寄存器74LS19474194(4-BitBidirectionalShiftRegisterwithParallelLoad)74299(8-BitUniversalShift/StorageRegister)通用移位寄存器74299A0A1A2A3A4A5A6CP寄存器的應用1、串并轉換（串入并出）--七
5、位串行-并行轉換器Q0Q1Q2Q3DIRS1CPT4194S0RdD0D1D2D3Q0Q1Q2Q3DIRS1CPT4194S0RdD0D1D2D3“1”“1”Rd異步清0“1”“1”1W0W1W2W3W4W5W6七位串行-并行轉換器工作原理W0W1W2W3W4W5W6S1S0Rd下降沿0000000CP上升沿(1)011111111(并入)CP上升沿(2)A601111101(右移)CP上升沿(3)A5A60111101(右移)……CP上升沿(8)A0A1A2A3A4A5A601(右移)11(并入)并行輸入數(shù)據(jù)的選擇是考慮了工作狀態(tài)的控制以及轉換完成信號的產生而設定的。寄存器的應
6、用2、移位寄存器型計數(shù)器--環(huán)形計數(shù)器結構特點即將FFn-1的輸出Qn-1接到FF0的輸入端D0。工作原理根據(jù)起始狀態(tài)設置的不同，在輸入計數(shù)脈沖CP的作用下，環(huán)形計數(shù)器的有效狀態(tài)可以循環(huán)移位一個1，也可以循環(huán)移位一個0。即當連續(xù)輸入CP脈沖時，環(huán)形計數(shù)器中各個觸發(fā)器的Q端或端，將輪流地出現(xiàn)矩形脈沖。環(huán)形計數(shù)器的狀態(tài)轉換圖Q0Q1Q2Q3:0001?1000?0100?00100011?1001?1100?01100111?1011?1101?11100101?101000001111有效循環(huán)無效循環(huán)由于存在無效循環(huán)，故不能自啟動。環(huán)形計數(shù)器的優(yōu)缺點優(yōu)點：做順序脈沖發(fā)生器時不需要附
7、加譯碼電路缺點：FF利用率不高能自啟動的4位環(huán)形計數(shù)器狀態(tài)圖由74LS194構成的能自啟動的4位環(huán)形計數(shù)器時序圖3、移位寄存器型計數(shù)器--扭環(huán)形計數(shù)器結構特點狀態(tài)圖即將FFn-1的輸出Qn-1接到FF0的輸入端D0。能自啟動的4位扭環(huán)形計數(shù)器由74LS194組成的扭環(huán)計數(shù)器扭環(huán)計數(shù)器解決了環(huán)形計數(shù)器的計數(shù)利用率不高的問題，從圖上可以看出它有兩種循環(huán)，每個循環(huán)的狀態(tài)個數(shù)都是8。每來一個CP脈沖，計數(shù)器中只有一個FF翻轉。并且在CP作用下，這個“1”在計數(shù)器中循環(huán)。計數(shù)狀態(tài)構成循環(huán)碼
