6.4 寄存器和移存器
6.4.1 寄存器
1.寄存器特点:存数方便,容量小,一旦掉电,存放的数据即丢失。
2.寄存单元
Q
S R
Q
1D C1
DRDS
D
清,0”
存数指令
Q
S R
DRDS
D 存数指令D
存数指令
D
(a)双拍接收 (b)单拍接收 (基本 RSFF) (c)单拍接收 (DFF)
3,MSI寄存器
Q0
1D C1 R
D0
Q1
D1
Q2
D2
Q3
D3
1 1
1D C1 R 1D C1 R 1D C1 R
CP CR
4位 MSI寄存器逻辑图输入 输出 功能
D0 D1 D2 D3
0
1 1 d0 d1 d2 d3
1 0
0 0 0 0
d0 d1 d2 d3
异步清,0”
并行输入保 持
CR?CP
13121110 nnnn QQQQ
nnnn QQQQ 3210
74175功能表
74175移位功能:
将 Q0接 D1,Q1接 D2,Q2接
D3 。此时寄存器成串入 /串出的右移移位寄存器。
0
1
2
3
4
1
1 0
1 0 1
1 0 1 1
CP
0123 QQQQ
6.4.2移位寄存器
1) 五种 类型 ( 串入 — 并出单向;串入 — 串出单向;串并入 — 串出单向;
串并入 — 并出单向;串并入 — 并出双向)
例 6.4.1 4位串入并出左移移存器。
Q3 1D3
C1 <
Q2 1D2
C1 <
Q1 1D1
C1 <
Q0 1D0
C1 <
左移串行输入端输入 1011
CP移存脉冲例 6.4.2 4位并入串出左移移存器。
Q3 RD
1D
C1 <3Q
&
&
D3
Q2 RD
1D
C1 <2Q
&
&
D2
Q1 RD
1D
C1 <1Q
&
&
D1
Q0 RD
1D
C1 <0Q
1
&
D0
CP
DR
M(工作模式控制端 )
各触发器次态方程
CPMDQQ
CPMDQQ
CPMDQQ
CPMDQ
n
n
n
n
)(
)(
)(
)(
32
1
3
21
1
2
10
1
1
0
1
0
2) MSI移位寄存器
( 1) 四位串并入 — 串并出双向 移存器 74194
Q R
D
S CP R
&
≥1
Q R
D
S CP R
&
≥1
Q R
D
S CP R
&
≥1
Q R
D
S CP R
&
≥11
CR
&
≥1
D0 D1 D2 D3DS
R
DSL
CP
1
M1≤1
1
M0
功能 M0 M1 CP DSR DSL D0 D1 D2 D3
清除 0 × × × × × × × × × 0 0 0 0
并入 1 1 1 ↑ × × d0 d1 d2 d3 d0 d1 d2 d3
保持 1 × × 0 × × × × × ×
1 0 0 × × × × × × ×
右移 1 1 0 ↑ 1 × × × × × 1
1 1 0 ↑ 0 × × × × × 0
左移 1 0 1 ↑ × 1 × × × × 1
1 0 1 ↑ × 0 × × × × 0
CR 13121110 nnnn QQQQ
nnnn QQQQ 3210
nnn QQQ 210
nnn QQQ 321
nnn QQQ 210
nnn QQQ 321
应用:两片 74194构成的 8位双向移存器电路
M1
CR CP<
D0 D1 D2 D3
M0
Q0 Q1 Q2 Q3
M1
CR
>CP
D0 D1 D2 D3
74194(I) 74194(II)
M0
Q0 Q1 Q2 Q3
DSR
CP
M0 M1
DS
L
DSR DSL DSLDSR
Q0 Q1 Q2 Q3
M1
CR
>CP
DSR D0 D1 D2 D3
M0
CP
Q0 Q1 Q2 Q3
M1
CR
>CP
DSR D0 D1 D2 D3
M074194(I) 74194(II)
DR
串入
D’6~ D’0
0
1
1 1
1
Q’0 Q’1Q’2 Q’3 Q’4 Q’5 Q’6 Q’7 M0 M1= 操作先清 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 准备送数
CP1↑ D’0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 准备右移
CP2↑ D’1 D’0 0 1 1 1 1 1 1 0 准备右移
CP3↑ D’2 D’1 D’0 0 1 1 1 1 1 0 准备右移
CP4↑ D’3 D’2 D’1 D’0 0 1 1 1 1 0 准备右移
CP5↑ D’4 D’3 D’2 D’1 D’0 0 1 1 1 0 准备右移
CP6↑ D’5 D’4 D’3 D’2 D’1 D’0 0 1 1 0 准备右移
CP7↑ D’6 D’5 D’4 D’3 D’2 D’1 D’0 0 1 1 准备送数
Q’0 Q’1 Q’2 Q’3 Q’4 Q’5 Q’6 Q’7
'7Q
应用:两片 74194构成的 7位串人 — 并出转换电路应用:两片 74194构成的 7位并人 — 串出转换电路
Q0 Q1 Q2 Q3
M1CR>
CP
DSR D0 D1 D2 D3
M0
CP
Q0 Q1 Q2 Q3
M1CR>
CP
DSR D0 D1 D2 D3
74194(I) 74194(II)1 1
11 0 D’0 D’1 D’2 D’3 D’4 D’5 D’6
M0
串行输出
I II M0 M1 操作
Q0 Q 1 Q2 Q3 Q0 Q1 Q2 Q3
启动 1 1 准备送数
CP1↑ 0 D’0 D’1 D’2 D’3 D’4 D’5 D’6 1 0 准备右移
CP2↑ 1 0 D’0 D’1 D’2 D’3 D’4 D’5 1 0 准备右移
CP3↑ 1 1 0 D’0 D’1 D’2 D’3 D’4 1 0 准备右移
CP4↑ 1 1 1 0 D’0 D’1 D’2 D’3 1 0 准备右移
CP5↑ 1 1 1 1 0 D’0 D’1 D’2 1 0 准备右移
CP6↑ 1 1 1 1 1 0 D’0 D’1 1 0 准备右移
CP7↑ 1 1 1 1 1 1 0 D’0 1 1 准备并人
启动
( 2) 4位右移 移存器 74195(具有双端串行输入、并行输入和串、并行输出功能)
S/L J CP 功能
0 0 0 0 0 异步清除
1
1
1
1
0 0
0 1
1 0
1 1
1
1
1
1
↑
↑
↑
↑
0
1
串入、右移
0 1 ↑ D0 D1 D2 D3 并入
K CR 13121110 nnnn QQQQ
nnnn QQQQ 2100
nnn QQQ 210
nQ0
nnn QQQ 210
nnn QQQ 210
( 3) 8位右移 移存器 74165
输入 输出功能移位 /
置数时钟禁止时钟串入并入 内部 外部
S/ CLKINHIBIT CLK DSR D0~D7
0 d0 ~d7 d0 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 异步置数
1 0 0 保持
1 0 ↑ 1 1 右移
1 0 ↑ 0 0 右移
1 1 ↑ 保持
L 13121110 nnnn QQQQ 161514 nnn QQQ
17?nQ
nQ0 nQ1 nQ2 nQ3 nQ4 nQ5 nQ6 nQ7
nQ0
nQ0
nQ0
nQ1 nQ2 nQ3 nQ4 nQ5 nQ6
nQ1 nQ2 nQ3 nQ4 nQ5 nQ6
nQ1 nQ2 nQ3 nQ4 nQ5 nQ6 nQ7
6.4.1 寄存器
1.寄存器特点:存数方便,容量小,一旦掉电,存放的数据即丢失。
2.寄存单元
Q
S R
Q
1D C1
DRDS
D
清,0”
存数指令
Q
S R
DRDS
D 存数指令D
存数指令
D
(a)双拍接收 (b)单拍接收 (基本 RSFF) (c)单拍接收 (DFF)
3,MSI寄存器
Q0
1D C1 R
D0
Q1
D1
Q2
D2
Q3
D3
1 1
1D C1 R 1D C1 R 1D C1 R
CP CR
4位 MSI寄存器逻辑图输入 输出 功能
D0 D1 D2 D3
0
1 1 d0 d1 d2 d3
1 0
0 0 0 0
d0 d1 d2 d3
异步清,0”
并行输入保 持
CR?CP
13121110 nnnn QQQQ
nnnn QQQQ 3210
74175功能表
74175移位功能:
将 Q0接 D1,Q1接 D2,Q2接
D3 。此时寄存器成串入 /串出的右移移位寄存器。
0
1
2
3
4
1
1 0
1 0 1
1 0 1 1
CP
0123 QQQQ
6.4.2移位寄存器
1) 五种 类型 ( 串入 — 并出单向;串入 — 串出单向;串并入 — 串出单向;
串并入 — 并出单向;串并入 — 并出双向)
例 6.4.1 4位串入并出左移移存器。
Q3 1D3
C1 <
Q2 1D2
C1 <
Q1 1D1
C1 <
Q0 1D0
C1 <
左移串行输入端输入 1011
CP移存脉冲例 6.4.2 4位并入串出左移移存器。
Q3 RD
1D
C1 <3Q
&
&
D3
Q2 RD
1D
C1 <2Q
&
&
D2
Q1 RD
1D
C1 <1Q
&
&
D1
Q0 RD
1D
C1 <0Q
1
&
D0
CP
DR
M(工作模式控制端 )
各触发器次态方程
CPMDQQ
CPMDQQ
CPMDQQ
CPMDQ
n
n
n
n
)(
)(
)(
)(
32
1
3
21
1
2
10
1
1
0
1
0
2) MSI移位寄存器
( 1) 四位串并入 — 串并出双向 移存器 74194
Q R
D
S CP R
&
≥1
Q R
D
S CP R
&
≥1
Q R
D
S CP R
&
≥1
Q R
D
S CP R
&
≥11
CR
&
≥1
D0 D1 D2 D3DS
R
DSL
CP
1
M1≤1
1
M0
功能 M0 M1 CP DSR DSL D0 D1 D2 D3
清除 0 × × × × × × × × × 0 0 0 0
并入 1 1 1 ↑ × × d0 d1 d2 d3 d0 d1 d2 d3
保持 1 × × 0 × × × × × ×
1 0 0 × × × × × × ×
右移 1 1 0 ↑ 1 × × × × × 1
1 1 0 ↑ 0 × × × × × 0
左移 1 0 1 ↑ × 1 × × × × 1
1 0 1 ↑ × 0 × × × × 0
CR 13121110 nnnn QQQQ
nnnn QQQQ 3210
nnn QQQ 210
nnn QQQ 321
nnn QQQ 210
nnn QQQ 321
应用:两片 74194构成的 8位双向移存器电路
M1
CR CP<
D0 D1 D2 D3
M0
Q0 Q1 Q2 Q3
M1
CR
>CP
D0 D1 D2 D3
74194(I) 74194(II)
M0
Q0 Q1 Q2 Q3
DSR
CP
M0 M1
DS
L
DSR DSL DSLDSR
Q0 Q1 Q2 Q3
M1
CR
>CP
DSR D0 D1 D2 D3
M0
CP
Q0 Q1 Q2 Q3
M1
CR
>CP
DSR D0 D1 D2 D3
M074194(I) 74194(II)
DR
串入
D’6~ D’0
0
1
1 1
1
Q’0 Q’1Q’2 Q’3 Q’4 Q’5 Q’6 Q’7 M0 M1= 操作先清 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 准备送数
CP1↑ D’0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 准备右移
CP2↑ D’1 D’0 0 1 1 1 1 1 1 0 准备右移
CP3↑ D’2 D’1 D’0 0 1 1 1 1 1 0 准备右移
CP4↑ D’3 D’2 D’1 D’0 0 1 1 1 1 0 准备右移
CP5↑ D’4 D’3 D’2 D’1 D’0 0 1 1 1 0 准备右移
CP6↑ D’5 D’4 D’3 D’2 D’1 D’0 0 1 1 0 准备右移
CP7↑ D’6 D’5 D’4 D’3 D’2 D’1 D’0 0 1 1 准备送数
Q’0 Q’1 Q’2 Q’3 Q’4 Q’5 Q’6 Q’7
'7Q
应用:两片 74194构成的 7位串人 — 并出转换电路应用:两片 74194构成的 7位并人 — 串出转换电路
Q0 Q1 Q2 Q3
M1CR>
CP
DSR D0 D1 D2 D3
M0
CP
Q0 Q1 Q2 Q3
M1CR>
CP
DSR D0 D1 D2 D3
74194(I) 74194(II)1 1
11 0 D’0 D’1 D’2 D’3 D’4 D’5 D’6
M0
串行输出
I II M0 M1 操作
Q0 Q 1 Q2 Q3 Q0 Q1 Q2 Q3
启动 1 1 准备送数
CP1↑ 0 D’0 D’1 D’2 D’3 D’4 D’5 D’6 1 0 准备右移
CP2↑ 1 0 D’0 D’1 D’2 D’3 D’4 D’5 1 0 准备右移
CP3↑ 1 1 0 D’0 D’1 D’2 D’3 D’4 1 0 准备右移
CP4↑ 1 1 1 0 D’0 D’1 D’2 D’3 1 0 准备右移
CP5↑ 1 1 1 1 0 D’0 D’1 D’2 1 0 准备右移
CP6↑ 1 1 1 1 1 0 D’0 D’1 1 0 准备右移
CP7↑ 1 1 1 1 1 1 0 D’0 1 1 准备并人
启动
( 2) 4位右移 移存器 74195(具有双端串行输入、并行输入和串、并行输出功能)
S/L J CP 功能
0 0 0 0 0 异步清除
1
1
1
1
0 0
0 1
1 0
1 1
1
1
1
1
↑
↑
↑
↑
0
1
串入、右移
0 1 ↑ D0 D1 D2 D3 并入
K CR 13121110 nnnn QQQQ
nnnn QQQQ 2100
nnn QQQ 210
nQ0
nnn QQQ 210
nnn QQQ 210
( 3) 8位右移 移存器 74165
输入 输出功能移位 /
置数时钟禁止时钟串入并入 内部 外部
S/ CLKINHIBIT CLK DSR D0~D7
0 d0 ~d7 d0 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 异步置数
1 0 0 保持
1 0 ↑ 1 1 右移
1 0 ↑ 0 0 右移
1 1 ↑ 保持
L 13121110 nnnn QQQQ 161514 nnn QQQ
17?nQ
nQ0 nQ1 nQ2 nQ3 nQ4 nQ5 nQ6 nQ7
nQ0
nQ0
nQ0
nQ1 nQ2 nQ3 nQ4 nQ5 nQ6
nQ1 nQ2 nQ3 nQ4 nQ5 nQ6
nQ1 nQ2 nQ3 nQ4 nQ5 nQ6 nQ7