15數(shù)字電路樣式編輯母版文本樣式

1、3.3 3.3 鎖存器和寄存器鎖存器和寄存器 鎖存器鎖存器 寄存器寄存器 移位寄存器移位寄存器 單向移位寄存器單向移位寄存器 單向移位寄存器應(yīng)用單向移位寄存器應(yīng)用 中規(guī)模雙向移位寄存器中規(guī)模雙向移位寄存器環(huán)形計數(shù)器環(huán)形計數(shù)器扭環(huán)型計數(shù)器扭環(huán)型計數(shù)器鎖存器：立即響應(yīng)輸入（或電平觸發(fā)）；鎖存器：立即響應(yīng)輸入（或電平觸發(fā)）；寄存器：依賴時鐘響應(yīng)輸入（邊沿觸發(fā)）。寄存器：依賴時鐘響應(yīng)輸入（邊沿觸發(fā)）。用來暫時存放二進(jìn)制代碼或數(shù)據(jù)的電路。用來暫時存放二進(jìn)制代碼或數(shù)據(jù)的電路。一一. . 鎖存器鎖存器D：數(shù)據(jù)輸入：數(shù)據(jù)輸入 G：輸入使能：輸入使能Q：數(shù)據(jù)輸出：數(shù)據(jù)輸出OE：輸出使能：輸出使能OEQ(輸出)D

2、7D0輸出保持高阻態(tài)OELE D(輸入)0 1 D7D00 0 X1 X X在在LELE(latch enable)(latch enable)高電平期間輸出隨輸入變化高電平期間輸出隨輸入變化 集成三態(tài)輸出集成三態(tài)輸出8 8位鎖存器位鎖存器74LS37374LS373二二. . 寄存器寄存器CP：寄存指令。：寄存指令。DiCP 寄存器是計算機或其他數(shù)字系統(tǒng)的主要部件之一，它寄存器是計算機或其他數(shù)字系統(tǒng)的主要部件之一，它用來暫時存放數(shù)據(jù)或代碼。用來暫時存放數(shù)據(jù)或代碼。74LS374集成三態(tài)輸出集成三態(tài)輸出8 8位寄存器位寄存器74LS37474LS374C在在CP作用下，將所存的代碼移至緊鄰的左

3、一位或右一位。作用下，將所存的代碼移至緊鄰的左一位或右一位。三三. . 移位寄存器移位寄存器 Shift register1. 1. 單向移存器（右移）單向移存器（右移） nnnnnnnQQQQQQDQ21311201110,例如：要移入11114個CP過后，1111移入CFF0CLKCFF1CFF2CFF4D0D1D2D4SerialdataoutputSerialdatainputCFF3D3Q4Q0Q1Q2Q3111111CLKCP DIR Q0 Q1 Q2 Q3Q0 Q1 Q2 Q31 X X XX X X1 1 X X 111213141 1 1 X 1 1 1 1可用于串并轉(zhuǎn)換可用

4、于串并轉(zhuǎn)換 D D：串行輸入：串行輸入CLKCLK：時鐘：時鐘 RSTRST：異步清零：異步清零Q0Q3Q0Q3：輸出：輸出(Q0(Q0 - - Q3)Q3)雙四位移位寄存器雙四位移位寄存器tCP0tQ31tQ21tQ1tQ0tD1nnnnnnnQQQQQQDQ11021131213,DI1JFF0C11JFF0C11JFF0C11JFF0C1CP串串行行輸輸入入移移位位脈脈沖沖串串行行輸輸出出DOQ0Q1Q2Q3 并并 行行 輸輸 出出1K11K1K1K將移存器中某些觸發(fā)器的輸出反饋到串行輸入端。將移存器中某些觸發(fā)器的輸出反饋到串行輸入端。用移位寄存器來構(gòu)成的計數(shù)器。用移位寄存器來構(gòu)成的計數(shù)

5、器。 環(huán)型計數(shù)器環(huán)型計數(shù)器 扭環(huán)型計數(shù)器扭環(huán)型計數(shù)器2. 2. 單向移存器的應(yīng)用移存型計數(shù)器單向移存器的應(yīng)用移存型計數(shù)器 1) 1) 環(huán)型計數(shù)器環(huán)型計數(shù)器（Ring Counter)取狀態(tài)只有一個取狀態(tài)只有一個 1 1或或0 0 的為主循環(huán)，的為主循環(huán)，4 4進(jìn)制計數(shù)器。進(jìn)制計數(shù)器。不需要譯碼不需要譯碼1000010000100001 電路結(jié)構(gòu)：電路結(jié)構(gòu)： 0000 1111 1010 0101 1100 0110 1001 0011 1110 0111 1101 1011 將移存器的最后一級輸出反饋到第一級的輸入。將移存器的最后一級輸出反饋到第一級的輸入。1DC1Q01DC1Q11DC1Q2

6、1DC1Q3D0CP3210QQQQ CP Q0 Q1 Q2 Q3 主循環(huán)波形圖：主循環(huán)波形圖：順序脈沖順序脈沖12347891056CLKQ0Q1Q3Q4Q2Q5Q6Q7n 位移存器，可構(gòu)成位移存器，可構(gòu)成 模模 M MN N 的環(huán)形計數(shù)器。的環(huán)形計數(shù)器。缺點：缺點：無自啟動能力，電路利用率不高。在計數(shù)開始之前，無自啟動能力，電路利用率不高。在計數(shù)開始之前，預(yù)置預(yù)置 Q Q0 0Q Q1 1Q Q2 2Q Q3 310001000，進(jìn)入主循環(huán)。，進(jìn)入主循環(huán)。優(yōu)點：優(yōu)點：不需要譯碼器，輸出順序脈沖。不需要譯碼器，輸出順序脈沖。 電路特點電路特點取格雷碼計數(shù)狀態(tài)為主循環(huán)，模取格雷碼計數(shù)狀態(tài)為主循

7、環(huán)，模 M M8 8 的計數(shù)。的計數(shù)。2). 2). 扭環(huán)形計數(shù)器扭環(huán)形計數(shù)器（Johnson Counter)00001000001100011100111011110111 0010 1001 0101 1011 0100 0110 1010 1101 電路結(jié)構(gòu)：電路結(jié)構(gòu)：nQD30將移存器的最后一級輸出反相后接到第一級的輸入。將移存器的最后一級輸出反相后接到第一級的輸入。1DC1Q01DC1Q11DC1Q21DC1Q3D0CP3210QQQQ 主循環(huán)波形圖：主循環(huán)波形圖： CP Q0 Q1 Q2 Q3 優(yōu)點：優(yōu)點： 扭環(huán)形計數(shù)器的扭環(huán)形計數(shù)器的模模 M M2N2N ，提高了電路利用率；，

8、提高了電路利用率； 電路狀態(tài)譯碼時不會產(chǎn)生競爭冒險現(xiàn)象電路狀態(tài)譯碼時不會產(chǎn)生競爭冒險現(xiàn)象。缺點：缺點：無自啟動能力。無自啟動能力。在異步清零在異步清零00000000，進(jìn)入主循環(huán)。，進(jìn)入主循環(huán)。 電路特點電路特點 異步清零；異步清零； CP CP ： 有效有效; ;四、中規(guī)模四、中規(guī)模 8 8位雙向移位移存器位雙向移位移存器74LS299 74LS299 S S1 1S S0 0 控制四種操作?？刂扑姆N操作。 并行數(shù)據(jù)端輸入并行數(shù)據(jù)端輸入/ /輸出雙向口輸出雙向口; ; 兩個低電平有效的輸兩個低電平有效的輸出使能控制出使能控制G1G1、G2G2。兩。兩者為全者為全“0 0”時，端口為時，端口為

9、輸出方式輸出方式; ;實現(xiàn)實現(xiàn)7 7位并行位并行 串行轉(zhuǎn)換電路串行轉(zhuǎn)換電路 CP QA QB QC QD QE QF QG QH 1 0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 2 1 0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 3 1 1 0 D0 D1 D2 D3 D4 4 1 1 1 0 D0 D1 D2 D3 5 1 1 1 1 0 D0 D1 D2 6 1 1 1 1 1 0 D0 D1 7 1 1 1 1 1 1 0 D0 8 0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 置數(shù)置數(shù)右移右移串串出出Parallel in/Serial out實現(xiàn)實現(xiàn)8位位串行串行并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)

10、換 CP QA QB QC QD QE QF QG QH 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 2 D0 1 0 0 0 0 0 0 3 D1 D0 1 0 0 0 0 0 4 D2 D1 D0 1 0 0 0 0 5 D3 D2 D1 D0 1 0 0 0 6 D4 D3 D2 D1 D0 1 0 0 7 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 0 8 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 9 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0右移右移鎖存鎖存清零清零Serial-to-parallel Converter“0”“1”“0”二進(jìn)制計算：二進(jìn)制計算：左移左移n為，乘為，乘2n；右