19讲寄存器和移位寄存器.ppt

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测系大修第19讲寄存器和移位寄存器

第 19 讲 课时授课计划 课 程 内 容 74374(Octal D-Type Flipflop with Output Enable and Tri-State Outputs) 移位寄存器 移位功能:寄存器中存放的数据或代码能在移位脉冲作用下逐位左移或右移(逐位:每一个上升沿移一位) 如何实现移位功能? 连接 右移:DIR?最左D端,左Q端?右D端, 规律 左移:左D端?右Q端,最右D端?DIL 双向移位寄存器 使用维阻DFF和二选一MUX实现的三位双向移位寄存器 74194(4-Bit Bidirectional Shift Register with Parallel Load ) 74299(8-Bit Universal Shift/Storage Register) 寄存器的应用 1、串并转换(串入并出)--七位串行-并行转换器 七位串行-并行转换器工作原理 W0W1W2W3W4W5W6 S1S0 Rd下降沿 0 0 0 0 0 0 0 CP上升沿(1) 0 1 1 1 1 1 1 1 1(并入) CP上升沿(2) A6 0 1 1 1 1 1 0 1(右移) CP上升沿(3) A5 A6 0 1 1 1 1 0 1(右移) …… CP上升沿(8) A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 0 1(右移) 1 1(并入) 环形计数器的状态转换图 Q0Q1Q2Q3: 0001?1000?0100?0010 0011?1001?1100?0110 0111?1011?1101?1110 0101?1010 0000 1111 环形计数器的优缺点 优点:做顺序脉冲发生器时不需要附加译码电路 缺点:FF利用率不高 5、序列检测器 “1111…”序列检测器 6、序列发生器 例:用一片T1194和适当的逻辑门构成产生序列脉冲序列发生器。 ??? ? 解: 序列信号发生器可由移位寄存器和反馈逻辑电路构成,其结构框图如图所示 假定序列发生器产生的序列周期为p,移位寄存器的级数(触发器个数)为n,应满足关系式 2n≥p。本例的p=8,故n≥3,选择n=3。设输出序列Z=a7a6a5a4a3a2a1a0,下图列出了所要产生的序列(以p=8周期重复,最右边信号先输出)。 电路工作状态表如下表所示 : 据上述表达式和T1194的功能表,可画出该序列发生器的逻辑电路图如图所示。 该电路的工作过程为:在MBMA的控制下,先置寄存器T1194的初始状态为Q2Q1Q0 =100,然后令其工作在右移串行输入方式,从Z端产生所需要的脉冲序列。 小结 寄存器和移位寄存器原理 寄存器的应用 串-并转换(键盘接口中会用到) 移位寄存器型计数器 顺序脉冲发生器 序列检测器 序列发生器 时序图 译码器 计数器 用集成计数器74LS163和集成3线-8线译码器74LS138构成的8输出顺序脉冲发生器。 2) 移位型顺序脉冲发生器 移位型顺序脉冲发生器由移位寄存器型计数器加译码电路构成。 其中环形计数器的输出就是顺序脉冲,故可不加译码电路就可直接作为顺序脉冲发生器。 时序图 由74LS194构成的顺序正脉冲发生器 令 =1、D3D2D1D0=1000、Q0=DSL 1.先并行置数。 令M1M0=11,CP↑,Q3Q2Q1Q0= D3D2D1D0=1000 2.不断左移。 再令M1M0=10,CP↑,电路开始左移操作, Q3~Q0依次输出顺序脉冲。 3.得到顺序正脉冲 顺序脉冲的宽度为CP的一个周期。实际上就是一个环形计数器。 由74LS194构成的顺序负脉冲发生器 令 =1、D3D2D1D0=1110、Q3=DSR、M0=1 1.先并行置数。 加启动负脉冲时→ M1=1→M1M0=11,CP↑,Q3Q2Q1Q0= D3D2D1D0=1110 2.不断右移。 由于Q0=0 →G1输出1 →G2输出0 →M1=0,即M1M0=01,CP↑,电路开始右移操作, Q0~Q3依次输出低电平顺序脉冲。 3.得到顺序负脉冲 Q0 Q1 Q2 Q3 DIR S1 CP T4194 S0 Rd D0 D1 D

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