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移位寄存器工作原理是什么(时序逻辑电路:移位寄存器)

100次浏览     发布时间:2024-10-29 09:18:59    

移位寄存器除了具有存储数据的功能之外,还具有移位功能。

所谓移位功能,就是寄存器中所存数据,可以在移位脉冲作用下逐次左移或右移。

单向移位寄存器

下图是用D触发器组成的单向移位寄存器。其中每个触发器的输出端Q依次接到下一个触发器的数据输入端D,只有第一个触发器的输入端D接收数据。

每当输入脉冲的上升沿到来时,输入数据移入,同时每个触发器的输出Q也已给下一个触发器。

假设输入数据为1011,那么在移位脉冲的作用下,移位寄存器中数据的移动情况如下表:

移位寄存器中数据的移动情况


移位寄存器中数据

CP顺序

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

2

0

1

0

0

3

1

0

1

0

4

1

1

0

1

可以看到,当来过4个CP脉冲后,1011这四位数据恰好全部移入寄存器中。此时,可以从四个触发器的Q端得到并行的数据输出。

最后一个触发器的Q端可以作为串行输出端。如果需要得到串行的输出信号,则只要再输入4个时钟脉冲,四位数码便可依次从串行输出端送出去,这就是所谓串行输出方式

所以上图的电路叫做串行输入、串行输出、并行输出单向移位寄存器

移位寄存器的输入同样也可以采用并行输入的方式。下图就是一个串、并行输入,串行输出的移位寄存器。

在并行输入时,采用了两拍接收方式,第一步先用清零脉冲通过触发器的端,把所有的触发器置0,第二步再利用接收脉冲通过端输入数据。

双向移位寄存器

在下图中,数据既可以从方向逐位移动(用右移表示),又可以从方向逐位移动(用左移表示)。


  • 右移信号为1时,与或非门左边的门打开,左边触发器的端经或非门反向后加到右边触发器的D输入端(相当于左边触发器的Q端接至右边触发器的D输入端),所以当移位脉冲到来时,数据自左至右移动。
  • 反之,当左移信号为1时,当移位脉冲到来时,数据自右至左移动。
  • 输入是反码,经门反向后变成原码存在寄存器中;如果输入是原码,则寄存器中存放的是反码
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