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第5章 时序逻辑电路 5.1.1 数码寄存器 （2）集成数码锁存器74LS373 5.1.2　移位寄存器 5.1.3 寄存器的应用实例 * * 第5章 时序逻辑电路 5.1.3 寄存器的应用实例 5.1.1 数码寄存器 5.1.2 移位寄存器 5.1 寄存器 结束 放映 复习 触发器按触发方式分类？各自特点？ 触发器按逻辑功能分类？各自功能表？ 　 定义：时序逻辑电路在任何时刻的输出不仅取决于该时刻的输入，而且还取决于电路的原来状态。 　 电路构成： 存储电路（主要是触发器，必不可少） 组合逻辑电路（可选）。 时序逻辑电路的状态是由存储电路来记忆和表示的。 时序逻辑电路的结构框图 　　按各触发器接受时钟信号的不同分类： 　　同步时序电路：各触发器状态的变化都在同一时钟信号作用下同时发生。 异步时序电路：各触发器状态的变化不是同步发生的，可能有一部分电路有公共的时钟信号，也可能完全没有公共的时钟信号。 　　本章内容提要： 　　时序逻辑电路基本概念、时序逻辑电路的一般分析方法； 　　异步计数器、同步计数器、寄存器与移位寄存器的基本工作原理； 重点介绍几种中规模集成器件及其应用、介绍基于功能块分析中规模时序逻辑电路的方法。 1. 寄存器通常分为两大类： 5.1 寄存器 　　数码寄存器：存储二进制数码、运算结果或指令等信息的电路。 　　移位寄存器：不但可存放数码，而且在移位脉冲作用下，寄存器中的数码可根据需要向左或向右移位。 2.　组成：触发器和门电路。 　　一个触发器能存放一位二进制数码； 　　N个触发器可以存放N位二进制数码。 3.　寄存器应用举例： 　　(1) 运算中存贮数码、运算结果。 　　(2) 计算机的CPU由运算器、控制器、译码器、寄存器组成，其中就有数据寄存器、指令寄存器、一般寄存器。 4. 寄存器与存储器有何区别? 　　寄存器内存放的数码经常变更，要求存取速度快，一般无法存放大量数据。（类似于宾馆的贵重物品寄存、超级市场的存包处。） 　　存储器存放大量的数据，因此最重要的要求是存储容量。（类似于仓库） 数码寄存器具有接收、存放、输出和清除数码的功能。 在接收指令（在计算机中称为写指令）控制下，将数据送入寄存器存放；需要时可在输出指令（读出指令）控制下，将数据由寄存器输出。 图5-1 单拍工作方式的数码寄存器 仿真 1．由D触发器构成的数码寄存器 （1）电路组成 CP：接收脉冲（控制信号输入端) 输出端 数码输入端 （2）工作原理 　　当CP↑时，触发器更新状态， 　　　　　　　Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0，即接收输入数码并保存。 　　单拍工作方式：不需清除原有数据，只要CP↑一到达，新的数据就会存入。 　　常用4D型触发器74LS175、6D型触发器74LS174、8D型触发器74LS374或MSI器件等实现。 2．由D型锁存器构成的数码寄存器 （1）锁存器的工作原理 图5-2 锁存器 送数脉冲CP为锁存控制信号输入端，即使能信号（电平信号）。 工作过程： ①当CP=0时，Q =D，电路接收输入数据； 即当使能信号到来（不锁存数据）时，输出端的信号随输入信号变化； ②当CP=1时，D数据输入不影响电路的状态，电路锁定原来的数据。 　即当使能信号结束后（锁存），数据被锁住，输出状态保持不变。 图5-3 8D型锁存器74LS373 (a) 外引脚图 (b) 逻辑符号 表5-1 8D型锁存器74LS373功能表 移位寄存器除了具有存储数码的功能外，还具有移位功能。 移位功能：寄存器中所存数据，可以在移位脉冲作用下逐位左移或右移。 在数字电路系统中，由于运算（如二进制的乘除法）的需要，常常要求实现移位功能。 图5-4 4位右移位寄存器 1．单向移位寄存器 单向移位寄存器，是指仅具有左移功能或右移功能的移位寄存器。 （1）右移位寄存器 ① 电路组成 仿真 串行输入 同步时序逻辑电路 ② 工作过程（仿真运行图5－4电路。 ） 　　将数码1101右移串行输入给寄存器（串行输入是指逐位依次输入）。 　　在接收数码前，从输入端输入一个负脉冲把各触发器置为0状态（称为清零）。 ③ 状态表 表5-2 　 4位右移位寄存器状态表 CP顺序 输 入DSR 输 出 Q0 Q1 Q2 Q3 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 2 0 1 1 0