主講教師：何揚寄存器與移位寄存器數(shù)字電子產(chǎn)品設(shè)計與制作寄存器基本概念寄存器是用來存放數(shù)據(jù)、運算結(jié)果或指令等數(shù)字信號的時序邏輯電路。它由具有存儲功能的觸發(fā)器構(gòu)成，具有記憶功能。一個觸發(fā)器能夠存儲一位二進(jìn)制信息，N個觸發(fā)器構(gòu)成的寄存器能夠存儲N位二進(jìn)制信息。寄存器按功能分類，可分為基本寄存器和移位寄存器。由D觸發(fā)器構(gòu)成的寄存器由邊沿D觸發(fā)器組成的四位數(shù)據(jù)寄存器邏輯圖如下圖所示。

由D觸發(fā)器構(gòu)成的寄存器

由于接收數(shù)據(jù)時所有觸發(fā)器都是同時輸入和輸出的，稱為并行輸入、并行輸出方式。常用的由4個D觸發(fā)器組成的集成芯片有74LS173、74LS175和74HC175等。74LS17574LS175是常用的四D觸發(fā)器集成電路，其內(nèi)部具有四組D觸發(fā)器，可以用來構(gòu)成寄存器等功能部件。74LS175外形與引腳分布圖74LS175名稱功能數(shù)據(jù)輸入CP時鐘信號輸入（上升沿有效）復(fù)位輸入（低電平有效）輸出端互補(bǔ)輸出端引腳功能與邏輯符號74LS175內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖移位寄存器移位寄存器不但具有存儲代碼的功能，而且還具有移位功能。移位功能就是使寄存器里存儲的代碼在移位指令脈沖的作用下逐位左移或右移。移位寄存器不僅可以用于存儲代碼，還可以用于數(shù)據(jù)的串行-并行轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)的運算和數(shù)據(jù)的處理等。按照移位情況的不同，移位寄存器可分為單向移位寄存器和雙向移位寄存器兩大類。移位寄存器四個邊沿D觸發(fā)器組成的四位左移位寄存器單向移位寄存器根據(jù)數(shù)據(jù)移位方向可分為左移、右移兩種。（1）單向移位寄存器設(shè)串行輸入數(shù)據(jù)D=1011，在每次有效的移位脈沖CP到來后，寄存器中的數(shù)據(jù)向左移動一位。經(jīng)過四個有效移位脈沖后，1011全部移入寄存器，再經(jīng)過四個有效移位脈沖后，數(shù)據(jù)全部由Q3依次串行輸出。設(shè)1011后的數(shù)據(jù)全為0，其時序波形圖如圖所示。四位左移位寄存器移位寄存器10111011101110111011四位左移位寄存器波形圖移位寄存器移位寄存器（2）雙向移位寄存器由前面討論單向移位寄存器工作原理時可知，右移位寄存器和左移位寄存器的電路結(jié)構(gòu)基本上是相同的，如果適當(dāng)加入一些控制電路和控制信號，就可以將右移位寄存器和左移位寄存器結(jié)合在一起，構(gòu)成雙向移位寄存器。以74LS194為例介紹74LS19474LS194是一個4位雙向移位寄存器，最高時鐘脈沖為36MHZ?？梢杂迷跀?shù)據(jù)左移、數(shù)據(jù)右移和串行并行轉(zhuǎn)換電路中74LS194外形與引腳分布圖74LS194名稱功能模式選擇輸入端并行數(shù)據(jù)輸入端右移串行數(shù)據(jù)輸入左移串行數(shù)據(jù)輸入CP時鐘信號輸入（上升沿有效）復(fù)位輸入（低電平有效）并行輸出端引腳功能與邏輯符號74LS194真值表74LS194功能簡介（1）異步清零功能（2）保持功能（3）右