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13.2 寄存器
寄存器的功能是存储数码或信息。由触发器和具备控制作用的门电路组成。
一个触发器能存放一位二进制数码，几个触发器可存放几位数码；寄存器在门电路控制下，按照寄存指令存储输入的数码或信息。
13.2.1 并行输入、并行输出寄存器
四位数码寄存器如图13.2.1所示。
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；
D0 D3是寄存器并行的数据输入端，输入四位二进制数；
Q0 Q3是寄存器并行的输出端，并行输出四位二进制数码。
工作原理：
动画 寄存器
CP上升沿出现时，Q0Q1Q2Q3 D0D1D2D3，二进制数存入寄存器中。
n位二进制数是同时输入到寄存器的输入端，在输出端同时得到n位二进制输出数据。因此称为并行输入、输出寄存器。
13.2.2 移位寄存器
在实际应用中，经常要求寄存器中数码能逐位向左或向右移动。
一、单向移位寄存器
右移寄存器
电路如图13.2.2所示。
各触发器的输出端Q与右邻触发器D端相连；各CP脉冲输入端并联；各清零端并联。
工作过程：
动画 移位寄存器
寄存器初始状态Q0Q1Q2Q3 0000，D0D1D2D3 0000，输入数据为1010；
第一CP上升沿出现时：Q0Q1Q2Q3 0000，D0D1D2D3 1000；
第二CP上升沿出现时：Q0Q1Q2Q3 1000，D0D1D2D3 0100；
第三CP上升沿出现时：Q0Q1Q2Q3 0100，D0D1D2D3 1010；
第四CP上升沿出现时：Q0Q1Q2Q3 1010。
左移寄存器
电路如图13.2.3所示。
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；各清零端并联。四位左移寄存器的状态参见表13.2.1。
工作过程：寄存器初始状态Q0Q1Q2Q3 0000，输入数据为1010；
第一CP上升沿出现前：Q3 Q2Q1Q0 0000，Q3 Q2Q1Q0 0001
第一CP上升沿出现时：Q3 Q2Q1Q0 0001，Q3 Q2Q1Q0 0010
第二CP上升沿出现时：Q3 Q2Q1Q0 0010，Q3 Q2Q1Q0 0101
第三CP上升沿出现时：Q3 Q2Q1Q0 0101，Q3 Q2Q1Q0 1010
第四CP上升沿出现时：Q0Q1Q2Q3 1010
表13.2.1 四位左移寄存器状态表
CP顺序 输 入 输 出 移位过程
DSL Q3 Q2 Q1 Q0
0 1 2 3 4 0 1 0 1 0 ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ １ ０ ０ １ ０ １ １ ０ １ ０ 清零 左移一位 左移二位 左移三位 左移四位
二、双向移位寄存器
图13.2.4为74LS194四位双向通用寄存器。
M1、M0为工作方式控制端，其取值不同，工作方式不同。工作时，应在电源Vcc和地之间接入一只0.1 F的旁路电容。与CT74LS194相容的组件有CC40194和C422等。CT74LS194双向移位寄存器的功能参见表13.2.2。
表13.2.2 CT74LS194功能表
M1 M0 功 能
0 1 1 1 1 × × 0 0 0 1 1 0 1 1 清 零 保 持 右 移 左 移 并行输入
13.2.3 环形脉冲分配器
环形脉冲分配器：使一个矩形脉冲，按一定的顺序在输出端Q0 ~ Q3 之间，轮流分配反复循环输出的电路。
1．电路如图13.2.5所示。
把输出端Q3反馈接至右移输入端DSR，使DSR Q3；；
2．工作原理
初始时，M1M0 11，寄存器处于并行输入工作方式；D0D1D2D3 1000；输入CP脉冲，在脉冲上升沿出现时，输出端输出Q0Q1Q2Q3 1000。
工作时，M1M0 01，让芯片处于右移工作方式，DSR Q3 0。
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。
3．状态表
环形脉冲分配器的状态参见表13.2.3。
表13.2.3 环形脉冲分配器状态表
CP M1 M0 DSR(Q3) Q0 Q1 Q2 Q3
0 1 2 3 4 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 循 环

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