移位寄存器原理图

移位寄存器——数电第六章学习

移位寄存器

• • 单向寄存器
  • • 小结
  • 双向移位寄存器
  • • 74HC194A接多位双向寄存器
    • 移位器和加法器组成的电路
  • 寄存器的应用
  • • 延时
    • 并行/串行数据转换
    • 通用异步收发两用机

所谓“移位”，就是将移位寄存器所存各位数据，在每个移位脉冲的作用下，向左或向右移动一位。根据移位方向，常把它分成左移寄存器 、右移寄存器 和双向移位寄存器三种。
输入－输出方式:
串行输入－串行输出 (serial in/serial out)
串行输入－并行输出(serial in/parallel out)
并行输入－串行输出(parallel in /serial out)
并行输入－并行输出(parallel in /parallel out)

单向寄存器

由D触发器组成的电路，输出Q跟随D状态。



那它移位的过程具体是如何实现的呢？
当CLK上升沿到来时，信号传到输出端需要一定的传输延迟时间，我们将这个传输延迟时间叫做tpd。此时FF0输出端无变化，后边其余触发器将按照原始状态跟随。然后，D1的代码存入FF0。总效果相当于移位寄存器的代码向右移了1位。

由表也可看出经过4个CLK信号后，串行输入代码存入寄存器中并转为并行输出；
那么其实同理，如果将4位并行数据置入移位寄存器4个触发器中，然后连续加入4个移位脉冲，则移位寄存器中的4位代码将从串行输出端串行输出。

仔细看Q0Q1Q2Q3时序图，会有移位的效果。

小结

双向移位寄存器

由SR触发器组成的双向移位寄存器。

我们以第二个FF1为例子进行分析。可以发现，通过控制S1S0就可以控制194的工作状态。

S1=S0=1,Q1被选中；
S1=S0=1，D1被选中,处于并行输入状态；
S1=0,S0=1，Q0被选中，处于右移状态；
S1=1,S0=0，Q2被选中，处于左移状态；
RD‘=0，触发器将被同时置0，处于复位状态。

那如果我们现在想接多位双向寄存器呢？

74HC194A接多位双向寄存器

双向移位寄存器194中，4个触发器的位置是按Q0Q1Q2Q3的顺序，Q0在最左边，Q3在最右边。实现右移时，来一个移位脉冲CLK后，DIR端的数据移至Q0，Q0移至Q1，…，依次类推。不难理解，当2片194接成8位双向移位寄存器时，右边194的DIR应该接左边194的Q3，而左边194的DIL应该接右边194的Q0。

移位器和加法器组成的电路

寄存器的应用

延时

并行/串行数据转换

通用异步收发两用机