6.3 若干常用的时序逻辑电路(寄存器)资料
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Q0 Q0 FF0 1D C1 CP D0 D1 D2 D3 Q1 Q1 FF1 1D C1 Q2 Q2 FF2 1D C1 Q3 Q3 FF3 1D C1
无论寄存器中原来的内容是什么，只要送数控制时 钟脉冲CP上升沿到来，加在并行数据输入端的数据 D0～D3，就立即被送入进寄存器中，即有：
n 1 n 1 n 1 n 1 Q3 Q2 Q1 Q0 D3 D2 D1D0
FF0 1D Di D0 C1 右移 输入 CP 移位时钟脉冲 Q0 Q0
三、 移位寄存器
1、单向移位寄存器
Q0 FF1 D1 1D C1 Q1 Q1 D2 Q1 FF2 1D C1 Q2 Q2 D3 Q2 FF3 1D C1 Q3 Q3 右移 输出
并行输出
Q3
CP0 时钟方程：
驱动方程： 状态方程：
_以FF2的输入分析 _ __ n n n S2 Q D2 S 1 S 0 Q3 S 1 S 0 Q2 S 1 S 0 1 S1 S 0 _ R2 S 2
通过控制S1S0，就可以选择194的工作状态， 以Q0Q1Q2Q3为顺序
S1S0=00:保持 S1S0=01: ↑到来右移 S1S0=10: ↑到来左移 S1S0=11: ↑到来置数
CP 1 CP 2 CP 3 CP
n 0 n 1 n 2
D0 Di、D1 Q 、D2 Q 、D3 Q
n 1 n n 1 n 1 n Q0 Di、Q1n 1 Q0 、Q2 Q1n、Q3 Q2
Q0 FF0 1D Di D0 C1 右移 输入 CP 移位时钟脉冲 Q0 Q0 D1 FF1 1D C1 Q1 Q1
M=1时左移
Q0n 1 DSR n 1 n Q Q 1 0 n 1 n Q Q 2 1 Q n 1 Q n 2 3
Q0n 1 Q1n n 1 n Q Q 1 2 n 1 n Q Q 2 3 Q n 1 D SL 3
RD=0,S1S0=××:置零 RD
S1 S0
Q0 Q1 Q2 Q3
G1 &
由74LS194A 构成的0111 序列发生器
1
RD
CP
74LS194A D0 D1 D2 D3 1 1 1 逻辑电路图
S1 S0
D
IL
& 1 G2
启动 信号
D
IR
0 (a)
CP Q0
时 序 图
Q1 Q2 Q3 (b) 时序图
0 0 1 1
0 0 0 1 连续输入 4个 1
1 ↑ 1 ↑ 1 ↑
Di 单向移位寄存器具有以 下主要特点： （ 1 ）单向移位寄存器中 的数码，在 CP 脉冲操作 下，可以依次右移（或 左移）。 （ 2 ） n 位单向移位寄存 器可以寄存 n 位二进制代 码。n个CP脉冲即可完成 串行输入工作，此后可 从Q0～Qn-1 端获得并行的 n 位二进制数码，再用 n 个 CP 脉冲又可实现串行 输出操作。 （ 3 ）若串行输入端状态 为 0 ，则 n 个 CP 脉冲后， 寄存器便被清零。
３.环形移位寄存器
Q0 FF0 1D D0 C1 CP Q0 Q0 FF1 1D D1 C1 Q1 Q1 Q1 FF2 1D D2 C1 Q2 Q2 Q2 FF3 1D D3 C1 Q3 Q3 Q3
复位后，０在其中循环；若要实现１０００ ０１ ００ ００１０ ０００１ １０００循环
可修改反馈线
& FF0 1D D0 C1 CP FF1 1D Q0 D1 C1 Q0 FF2 1D Q1 D2 C1 Q1
二、集成寄存器74LS175
Q0 Q0 FF0 CP CR 1D C1 D0 RD Q1 Q1 FF1 1D C1 D1 RD Q2 Q2 FF2 1D C1 D2 RD Q3 Q3 FF3 1D C1 D3 RD
CP↑时，将 D0~D3存入，与 此前后的D无关， 有异步置零功 能
4位右移 移位寄存器
Q1 FF2 D2 1D C1 Q2 Q2
Q2 FF3 D3 1D C1 Q3 Q3
Hale Waihona Puke Baidu
Q3
右移 输出
输入 Di 1 CP ↑
n Q0
现态
次态
n Q3 n 1 Q0
Q1n
0 0 1 1
n Q2
Q1n 1
0 1 1 1
n 1 Q2
n 1 Q3
说明
0 1 1 1
0 0 0 1
0 0 0 0
1 1 1 1
6.3 若干常用的时序逻辑电路
6.3.1 寄存器和移位寄存器 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，可对存放的数码移位的称为 移位寄存器。 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。
一、基本寄存器
n n n n 排列顺序： Q0 Q1 Q2 Q3
FF3 1D Q2 D3 C1 Q2 Q3 Q3
状 态 图
1111 0000→1000→0100←1001 ↓ ↑ ↓ 1110→0111→0011→0001←0010←0101←1011
↑ 1100→0110←1101
４.中规模集成移位寄存器74ＬＳ１９４Ａ 模 式 选 择 端
CP
时 序 图 （ 电 压 波 形 图 ）
2、双向移位寄存器
Q MDSR MQ n 1 n n Q M Q MQ 1 0 2 n 1 n n Q M Q MQ 2 1 3 Q n 1 MQ n MD 2 SL 3
n 1 0
n 1
M=0时右移
无论寄存器中原来的内容是什么，只要送数控制时 钟脉冲CP上升沿到来，加在并行数据输入端的数据 D0～D3，就立即被送入进寄存器中，即有：
n 1 n 1 n 1 n 1 Q3 Q2 Q1 Q0 D3 D2 D1D0
FF0 1D Di D0 C1 右移 输入 CP 移位时钟脉冲 Q0 Q0
三、 移位寄存器
1、单向移位寄存器
Q0 FF1 D1 1D C1 Q1 Q1 D2 Q1 FF2 1D C1 Q2 Q2 D3 Q2 FF3 1D C1 Q3 Q3 右移 输出
并行输出
Q3
CP0 时钟方程：
驱动方程： 状态方程：
_以FF2的输入分析 _ __ n n n S2 Q D2 S 1 S 0 Q3 S 1 S 0 Q2 S 1 S 0 1 S1 S 0 _ R2 S 2
通过控制S1S0，就可以选择194的工作状态， 以Q0Q1Q2Q3为顺序
S1S0=00:保持 S1S0=01: ↑到来右移 S1S0=10: ↑到来左移 S1S0=11: ↑到来置数
CP 1 CP 2 CP 3 CP
n 0 n 1 n 2
D0 Di、D1 Q 、D2 Q 、D3 Q
n 1 n n 1 n 1 n Q0 Di、Q1n 1 Q0 、Q2 Q1n、Q3 Q2
Q0 FF0 1D Di D0 C1 右移 输入 CP 移位时钟脉冲 Q0 Q0 D1 FF1 1D C1 Q1 Q1
M=1时左移
Q0n 1 DSR n 1 n Q Q 1 0 n 1 n Q Q 2 1 Q n 1 Q n 2 3
Q0n 1 Q1n n 1 n Q Q 1 2 n 1 n Q Q 2 3 Q n 1 D SL 3
RD=0,S1S0=××:置零 RD
S1 S0
Q0 Q1 Q2 Q3
G1 &
由74LS194A 构成的0111 序列发生器
1
RD
CP
74LS194A D0 D1 D2 D3 1 1 1 逻辑电路图
S1 S0
D
IL
& 1 G2
启动 信号
D
IR
0 (a)
CP Q0
时 序 图
Q1 Q2 Q3 (b) 时序图
0 0 1 1
0 0 0 1 连续输入 4个 1
1 ↑ 1 ↑ 1 ↑
Di 单向移位寄存器具有以 下主要特点： （ 1 ）单向移位寄存器中 的数码，在 CP 脉冲操作 下，可以依次右移（或 左移）。 （ 2 ） n 位单向移位寄存 器可以寄存 n 位二进制代 码。n个CP脉冲即可完成 串行输入工作，此后可 从Q0～Qn-1 端获得并行的 n 位二进制数码，再用 n 个 CP 脉冲又可实现串行 输出操作。 （ 3 ）若串行输入端状态 为 0 ，则 n 个 CP 脉冲后， 寄存器便被清零。
３.环形移位寄存器
Q0 FF0 1D D0 C1 CP Q0 Q0 FF1 1D D1 C1 Q1 Q1 Q1 FF2 1D D2 C1 Q2 Q2 Q2 FF3 1D D3 C1 Q3 Q3 Q3
复位后，０在其中循环；若要实现１０００ ０１ ００ ００１０ ０００１ １０００循环
可修改反馈线
& FF0 1D D0 C1 CP FF1 1D Q0 D1 C1 Q0 FF2 1D Q1 D2 C1 Q1
二、集成寄存器74LS175
Q0 Q0 FF0 CP CR 1D C1 D0 RD Q1 Q1 FF1 1D C1 D1 RD Q2 Q2 FF2 1D C1 D2 RD Q3 Q3 FF3 1D C1 D3 RD
CP↑时，将 D0~D3存入，与 此前后的D无关， 有异步置零功 能
4位右移 移位寄存器
Q1 FF2 D2 1D C1 Q2 Q2
Q2 FF3 D3 1D C1 Q3 Q3
Hale Waihona Puke Baidu
Q3
右移 输出
输入 Di 1 CP ↑
n Q0
现态
次态
n Q3 n 1 Q0
Q1n
0 0 1 1
n Q2
Q1n 1
0 1 1 1
n 1 Q2
n 1 Q3
说明
0 1 1 1
0 0 0 1
0 0 0 0
1 1 1 1
6.3 若干常用的时序逻辑电路
6.3.1 寄存器和移位寄存器 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，可对存放的数码移位的称为 移位寄存器。 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。
一、基本寄存器
n n n n 排列顺序： Q0 Q1 Q2 Q3
FF3 1D Q2 D3 C1 Q2 Q3 Q3
状 态 图
1111 0000→1000→0100←1001 ↓ ↑ ↓ 1110→0111→0011→0001←0010←0101←1011
↑ 1100→0110←1101
４.中规模集成移位寄存器74ＬＳ１９４Ａ 模 式 选 择 端
CP
时 序 图 （ 电 压 波 形 图 ）
2、双向移位寄存器
Q MDSR MQ n 1 n n Q M Q MQ 1 0 2 n 1 n n Q M Q MQ 2 1 3 Q n 1 MQ n MD 2 SL 3
n 1 0
n 1
M=0时右移