寄存器移位寄存器讲解17页PPT
移位寄存器
移位寄存器移位寄存器是暂时存放数据的部件，同时它还具有移位功能。
一、特点和分类从逻辑结构上看，移位寄存器有以下两个显著特征：(1)移位寄存器是由相同的寄存单元所组成。
一般说来，寄存单元的个数就是移位寄存器的位数。
为了完成不同的移位功能，每个寄存单元的输出与其相邻的下一个寄存单元的输入之间的连接方式也不同。
(2)所有寄存单元共用一个时钟。
在公共时钟的作用下，各个寄存单元的工作是同步的。
每输入一个时钟脉冲，寄存器的数据就顺序向左或向右移动一位。
通常可按数据传输方式的不同对CMOS移位寄存器进行分类。
移位寄存器的数据输入方式有串行输入和并行输入之分。
串行输入就是在时钟脉冲作用下，把要输入的数据从一个输入端依次一位一位地送入寄存器；并行输入就是把输入的数据从几个输入端同时送入寄存器。
在CMOS移位寄存器中，有的品种只具有串行或并行中的一种输入方式，但也有些品种同时兼有串行和并行两种输入方式。
串行输入的数据加到第一个寄存单元的D端，在时钟脉冲的作用下输入，数据传送速度较慢；并行输入的数据一般由寄存单元的R、S端送入，传送速度较快。
移位寄存器的移位方向有右移和左移之分。
右移是指数据由左边最低位输入，依次由右边的最高位输出；左移时，右边的第一位为最低位，最左边的则为最高位，数据由低位的右边输入，由高位的左边输出。
移位寄存器的输出也有串行和并行之分。
串行输出就是在时钟脉冲作用下，寄存器最后一位输出端依次一位一位地输出寄存器的数据；并行输出则是寄存器的每个寄存单元均有输出。
CMOS移位寄存器有些品种只有一种输出方式，但也有些品种兼具两种输出方式。
实际上，并行输出方式也必然具有串行输出功能。
表1表1是CMOS移位寄存器的分类。
二、常用CMOS移位寄存器简介1.串入－串出移位寄存器CD4006图1是18位移位寄存器CD4006的逻辑框图和引脚功能图。
由图可见，CD4006由四组移位寄存器组成，其中的两组为4位，每组有一输出端，由最高位引出。
移位寄存器讲解
移位寄存器讲解移位寄存器是一种常见的数字电路，它可以将输入数据进行移位操作，并将结果输出。
移位寄存器通常由多个触发器组成，每个触发器都可以存储一个二进制位。
通过控制触发器的时钟信号和输入数据的传输，移位寄存器可以实现不同的移位操作。
移位寄存器的应用非常广泛，例如在串行通信中，可以使用移位寄存器将并行数据转换为串行数据进行传输；在数字信号处理中，可以使用移位寄存器实现数字滤波器、数字乘法器等功能；在计算机系统中，可以使用移位寄存器实现移位运算、逻辑运算等操作。
移位寄存器的基本操作包括移位、清零和加载。
移位操作可以将寄存器中的数据向左或向右移动一定的位数，移位的方式可以是逻辑移位或算术移位。
逻辑移位是指在移位过程中，保持最高位不变，最低位填充0或1；算术移位是指在移位过程中，保持符号位不变，最低位填充0或1。
清零操作可以将寄存器中的所有位都清零，加载操作可以将输入数据加载到寄存器中。
移位寄存器的实现方式有多种，其中最常见的是串行移位寄存器和并行移位寄存器。
串行移位寄存器是由多个触发器组成的，每个触发器都与相邻的触发器串联，形成一个环形结构。
输入数据从一个触发器进入，经过多次移位后，最终输出到另一个触发器中。
并行移位寄存器是由多个触发器组成的，每个触发器都可以独立地存储一个二进制位。
输入数据可以同时进入多个触发器中，经过多次移位后，最终输出到多个触发器中。
移位寄存器的性能指标包括移位速度、存储容量和功耗等。
移位速度是指寄存器进行移位操作的速度，通常以时钟周期数或移位速率来衡量。
存储容量是指寄存器可以存储的二进制位数，通常以比特数来表示。
功耗是指寄存器在工作过程中消耗的电能，通常以功率或能量来衡量。
移位寄存器是一种非常重要的数字电路，它可以实现多种移位操作，并广泛应用于通信、信号处理、计算机系统等领域。
在设计移位寄存器时，需要考虑多种因素，如性能、功耗、可靠性等，以满足不同应用的需求。
寄存器——教学课件
当第一个CP脉冲上升沿出现时，DSR＝0 →Q0；Q0＝1→Q1； Q1＝0→Q2 ；Q2＝0→Q3，使Q0Q1Q2Q3＝0100，DSR＝0； 同理，第二个CP脉冲上升沿出现时，Q0Q1Q2Q3＝0010；DSR＝0；
第三个CP脉冲上升沿出现时，Q0Q1Q2Q3＝0001；DSR＝1； 第四个CP脉冲上升沿出现时，Q0Q1Q2Q3＝1000；回到初始 状态。若不断输入脉冲，则寄存器状态依上面的顺序反复循环， 输出端轮流分配一个矩形脉冲。
四位左移寄存器状态表
二、双向移位寄存器
74LS194四位双向通用寄存器。
M1 、 M0 为 工 作 方 式 控 制 端 ， 取 值不同，工作方式不同。工作时，应 在电源Vcc和地之间接入一只0.1µF的 旁路电容。与CT74LS194相容的组件 有CC40194和表C1432.22等.3 。CT74LS194功能表
2．左移寄存器
各触发器的输出端Q与左邻触发器D端相连；各CP 脉冲输入端并联；各清零端 CR 并联。
工作过程：寄存器初始状态Q0Q1Q2Q3 = 0000，输入数据 为10第10一；CP上升沿出现前：Q3Q2 Q1Q0= 0000，D3D2D1D0= 0001
第一CP上升沿出现时：Q3 Q2Q1Q0= 0001，D3D2D1D0= 0010 第二CP上升沿出现时：Q3 Q2Q1Q0= 0010，D3D2D1D0= 0101 第三CP上升沿出现时：Q3 Q2Q1Q0= 0101，D3D2D1D0= 1010 第四CP上升沿出现时：Q3 Q2Q1Q0= 1010
13.2.1 并行输入、并行输出寄存器 四位数码寄存器
四个触发器的时钟输入端连在一起，受时钟脉冲的同步 控制；
3_移位寄存器
1
1
1
CP
110 1
Rd
本继页续完
移位寄存器
一、移位寄存器的工作原理
CP Q3 Q2 Q1 Q0 00 00 0
4、画出四位左移寄存器的输出波形 分析波形时利用状态表,观察每个CP上升沿时
1 2 3
0 0 0
00 01 11
1 1 0
各触发器的状态并填写在图中,最后才画出连线. 4 1 1 0 1
Q3
01 FF3
QC
Q D1 1
Q2
Q1
Q0
1 FF2
10 FF1
01 FF0
Q 第C四个CP上Q升C沿到达移Q位C1
Q D1
Q D0
QD
1
1
1
CP
1
Rd
本继页续完
移位寄存器
一、移位寄存器的工作原理 1、四位左移寄存器逻辑电路图 2、四位左移寄存器工作原理 四个CP脉冲过后,四位数据全部输入至寄存器中,若继续有CP脉 冲输入,则数据又会移出寄存器.
并行输出
0
写入脉冲
0
0A
&
DS串入信号
1
D
SD01Q1
cr0 清除脉冲0
1CP
0 RD
0 CP 0
0
Q3
10 FF3
QC
Q
D
1
0
Q2
Q1
Q0
101 FF2
11 FF1
110 FF0
Q第C三个CP上Q升C沿到达移Q位C0
QD
11
Q D1 1
QD
1
CP
01
Rd
本继页续完
移位寄寄存存器器关闭
寄存器和移位寄存器
状态转换表如下
：
工作方式：串行输入、并行输出
串行输入、串行输出
电路功能： 电路功能：串并转换
双向移位寄存器
电路原理 电路功能 通道扩展 灵活应用
双向移位寄存器74194电路图 电路图： 电路图 说明：
①电路组成
②DIL: 左移 输入 DIR:右移输入 ③S1S0:功能选择 ④Cr:清零（复位） ⑤CP:时钟， ⑥D0D1D2D3:并行输入 ； Q0Q1Q2Q3:并行输出； ⑦Q0:左移位输出； Q3:右移位输出。
工作原理：RS触发器相当于D触发器，时钟信号到来，触发器的状态Q取决于D(S)。
输入数据在时钟信号CP的作用下，逐位输入。并且每来一个时钟信号， Q0Q1Q2Q3的状态就向前传递一次（右移）。 经过4个时钟信号作 用后，4位数据被全部移入到寄存器中， 从Q3Q2Q1Q0可得到4位并行输出的数据。 再经过4个时钟作用，存储在Q3Q2Q1Q0 中的数据又逐位从输出端全部 移出。 从Q3可得到4位串行输出的数据。
输入被锁存，寄存器的输出就是输入数据
工作方式：并行输入、并行输出 常用的寄存器：74LS273 ( 8D触发器组成，有清零端)、
74LS397(四位)、 74LS378(六位)、 74LS377(八位)等。
移位寄存器
电路组成：移位寄存器可由RS触发器、D触发器或JK触发器组成。
RS触发器组成的移位寄存器如下图所示：
工 程 系： 程 涛
寄存器和移位寄存器
寄存器： 寄存器： 寄存器用于存储一组二进制数。
移位寄存器： 移位寄存器： 移位寄存器除了具有寄存器的功能外，还有移位功能。
双向移位寄存器： 双向移位寄存器： 存储的代码在时钟信号的作用下既可左移又可右
数字电路与逻辑设计第6章-2-寄存器-移位寄存器
0
—————
1
1 ————
2
0 1 ———
3
0 0 1 ——
4
1 0 0 1—
5
11001
并行输出 1 1 0 0 1
波形：
并行输 出脉冲 移存脉冲
Q1
Q2
Q3 Q4 Q5
1 00 1
1
1 0
0
1
B 并行转换为串行（输入是并行，输出是串行）
组成： 右移移位寄存器和输入电路 分析：由于是D触发器，有Qn+1=D
三、 寄存器，移位寄存器。
寄存器是一种常用的时序逻辑电路,用来存储多位二进 制代码。这些代码可以是数据，指令，地址或其他信 息。由于一个触发器只能存放一位二进制代码，因此， 用n个触发器和一些起控制作用的门电路，可以组成 n位寄存器。
按功能划分，寄存器可分为： 数码寄存器 移位寄存器
1 、 数码寄存器
1、 环形计数器
1. 连接方法： ——将移位寄存器的最后一级输出Q反馈到第一级 的Ｊ、K输入端； 2. 判断触发器个数n ： ——计数器的模为Ｍ＝ｎ(n为所需移位寄存器的位 数)
移位寄存器构成的移位计数器
2．扭环形计数器
为了增加有效计数状态，扩大计数器的模，可用扭环形计数器。
一般来说，N位移位寄存器可以组成模2N的扭环形计数器，只需将
电路结构分析：
串行输入数据DI加到片Ⅰ的J，K和D0端。
片Ⅰ的D1端接0，作为标志码，片Ⅰ其余 的D2，D3接1。
片Ⅱ的串行数据输入端J， K接片Ⅰ的Q3。 片Ⅱ的输入端D0~D3均接1。片Ⅱ的Q3输出作 片Ⅰ和片Ⅱ的SH/LD输入。
工作过程：
①器件通过CR清0，使所有Q输出均为0， 包括片Ⅱ的Q3=0。
第19讲寄存器和移位寄存器58755-PPT课件
2、双向移位寄存器
第19讲 寄存器 和移位寄存器
Digital Logic Circuit
Q Q
n 0
n 1
1 1
M D SR
MQ
n 1
M
Q
n 0
MQ
n 2
Q
n 2
1
M
Q
n 1
MQ
n 3
Q
n 3
1
M
Q
n 2
MD
SL
M=0时右移
Q Q
n 0
n 1
1. 计数器型顺序脉冲发生器
计数器型顺序脉冲发生器一般用按自然态序计数的二进制计数 器和译码器构成。
Y0
Y1
Y2
Y3
&
&
&
&
Q0 FF0
Q0
Q1 FF1 Q1
Digital Logic Circuit
1 1J C1 1K
1J C1 1K
CP
计数器
CP
Q0
Q0n1 Q0n
寄存器和移位寄存器
第19讲 寄存器 和移位寄存器
Digital Logic Circuit
寄存器：存放数码、运算结果或指令的电路。是计算机的重要部件。
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。
按照功能的不同，可分为基本寄存器（锁存寄存器）和移位寄存器。
重点与难点： 寄存器和移位寄存器的基本概念、工作原理
移位寄存器
移位寄存器寄存器在数字电路中，用来存放二进制数据或代码的电路称为寄存器。
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一位二进制代码，存放N位二进制代码的寄存器，需用n个触发器来构成。
按功能可分为：基本寄存器和移位寄存器。
移位寄存器移位寄存器中的数据可以在移位脉冲作用下一次逐位右移或左移，数据既可以并行输入、并行输出，也可以串行输入、串行输出，还可以并行输入、串行输出，串行输入、并行输出，十分灵活，用途也很广。
目前常用的集成移位寄存器种类很多，如74164、74165、74166均为八位单向移位寄存器，74195为四位单向移存器，74194为四位双向移存器，74198为八位双向移存器。
反馈移位寄存器(一)、反馈移位寄存器的介绍1. 什么是反馈移位寄存器ai表示二值（0，1）存储单元，ai的个数n成为反馈移位寄存器的级。
在某一时刻，这些级构成该反馈移位寄存器的一个状态，共有2n个可能状态，每一个状态对应于域GF（2）上的一个n维向量，用（a1,a2,a3,…an）表示。
在主时钟周期的周期区间上，每一级存储器ai都将内容向下一级ai-1传递，并根据寄存器的当前状态f（a1,a2,a3,…an）作为an的下一时间内容，即从一个状态转移到下一个状态。
其中函数f（a1,a2,a3,…an）称为该反馈移位寄存器的反馈函数。
2. 线性反馈移位寄存器和非线性反馈移位寄存器如果反馈函数f（a1,a2,a3,…an）是a1,a2,a3,…an 的线性函数函数，则该反馈移位寄存器是线性反馈移位寄存器用LFSR表示，比如：f（a1,a2,a3,…an）=kna1⊕kn-1a2⊕….⊕k2an-1⊕k1an,其中系数ki∈{0，1}（i=1,2,3,…,n）。
相应的如果反馈函数f（a1,a2,a3,…an）是a1,a2,a3,…an 的非线性函数函数，则该反馈移位寄存器是非线性反馈移位寄存器。
(二)、反馈移位寄存器的性质1．移位寄存器序列反馈函数f（a1,a2,a3,…an）为n元布尔函数。