96-2移位寄存器在线视频

大家好

今天我们要讲的是移位寄存器

那么移位寄存器叫做shift register

是寄存器当中非常重要的一个分类

那么移位是什么意思呢

移位是指将寄存器所存各位数据在每个移位脉冲作用下向左或者向右移动一位

有左移寄存右移计算器以及双向移位寄存器这么三类

我们来一一介绍一下

首先左移寄存器

这是一个左移寄存器的结构

我们来看一下

还有这些输入和输出端

第一个DSL串行输入端

S代表series串行

L代表left左移

串行输入端

这是移位脉冲

串行输出

以及并行输出

我们看各个触发器之间的结构关系

D0实际上是等于DSL
D1是等于Q0

D2是等于Q1

D3是等于Q2

通过这个结构

我们知道触发器之间的关系

Q0的状态是由D0来决定

而D0是由DSL决定的

Q1的状态

那么通过这里我们可以看到

是由Q0的原状态决定

Q2的现态是由Q1的原状态决定

Q3的现态是由Q2的原状态决定

那么实现一个脉冲的一位关系

我们来看一个例子

假设我现在要写入的数据是1011

实现一个串行输出

比如说一开始的时候我先清零

那么给入清零信号之后

输出将会直接置零

清零

然后Q0到Q3准备好了

我们开始串行写入数据

先写入一

先写入一

D0写入一之后

等待一位脉冲

一位脉冲来了之后

那么DSL数据将会写给Q0

那么显然移位脉冲过后

Q0将会变成一

可是Q1Q2Q3将会由原先的Q0Q1Q2的原状态决定

原状态是零

所以他们仍然是零

所以我们才把第一个数据压入Q0

然后我们看第二个数据

写入零

DSL写入零

等待移位脉冲

那么这个零信号将写给Q0

同样Q1Q2Q3将会由Q0Q1Q2的原状态决定

所以实现了这么一个向左移的过程

以此类推

通过四个clock

我们把这样一个1011写给了Q0到Q3

这是一个并行输出的过程

好

那么这是波形图

我们来看一下

在时钟到来之前

我们用了清零信号

让Q0到Q3都为零

第一个时钟过后

那么我们把10000001写进去了

第二个时钟过后0010

第三个时钟0101

第四个1011

实现了这样一个数据的写入过程

再看

如果我想移出数据的电路图有所变化

我们的DSL写的现在接的是零

接的是零

假设初态里面已经存入数据了

我们怎样把这个数据清掉

我们来看

同样的

Q0到Q3原先存的是1011

我的数据输入端始终写入零

通过一个一个的clock

大家会发现数据不断的向左移

等到四个clock之后就变成了零

这是一出数据

我们来看一下波形图

同样开始预存入数据1011

第一个始终之后左移位

变成了0110

继续左移

四个clock之后实现了0000这样一个移出数据的过程

那么通过这一位

我们发现实际上从Q3端实现了一个串行输出的过程

接下来我们看一下右移寄存器

那么这是右移寄存器的电路图

大家可以发现跟咱左移区别不太大

首先我们看移位脉冲还是一样的

而串行输入变成了DSR开始是DSL

R就是right

右移的意思

那么这是串行输出以及并行输出

我们看它的触发器的结构

仔细看这个表达式

D0是等于Q1 D1是等于Q2

依次注意

DSR是写给了D3的

咱跟刚才不太一样

好

这是并行数据输出端

结构不一样

那么它的控制的持续也会稍有不同

接下来我们来介绍一下双向移位计算器

那么74LS194是一个典型的四位双向移位寄存器

用得非常多

那么它具有保持异步清零串行输入

串行输出并行输入并行输出这么多功能

那么我们简单来看一下它的逻辑符号

跟我们刚才介绍的左移右移有很多类似的地方

大家可以看到很多

我们看到的之前有个端子

只不过S0和S1我们没有见到过

既然它能实现双向移动

左移和右移就要靠它来控制

所以我们来看一下功能表

功能表当中大家要梳理一下输入信号

输出的功能

我们看第一行当RD低电平有效

我们知道是清零端

无论输入是什么

它的功能应该是直接清零

刚才我们也用到过

无论是左移和右移都是可以的

当RD是一它是低电平有效

既然是一

那么它就放开权限了

现在真正写入数据

当等来时钟的上升沿

S0和S1我们看00的时候

这是有一个控制

干嘛呢需要输出

保持原状态

再看

当S1S0变成01的时候

它是要实现一个右移的策略

要从Q0向右移动

这个时候是有一个右移的数据写入端

再看

S1S0变成10的时候

大家可以想象得到肯定是什么

左移

左移是要从Q3向左移写入数据端

DSL写的地方不一样

是从Q3左移

最后一个

当S1S0都是一的时候

它是实现一个并行输入

并行输入的这样一个功能

那么这是简单来看一下194的功能

那么以后大家接触到各种芯片都是这样来学习的

先看逻辑符号或者说管脚图

然后看功能表

实际上它的功能就已经一目了然

大家就可以用了

好

那么这就传说中的管脚图

其实管脚图跟逻辑图稍有不同

对吧

它是真正的管脚排列上都有电源

地所有的这些管脚

那么这个时候是要一一对应的

这里面提醒大家注意这几个

右移串行输入端

左移串行输入端以及并行输入端都是我们主要的输入管脚

好

逻辑功能我们再梳理一遍

清零刚才提到了

只要RD低电平有效

那么输出就为零

保持是在S1S0为00的时候等待CP的上升沿

那么我们输出将会保持原状态

右移是在S1S0等于01的时候

实现右移当CP上升沿到来注意DIR是写给Q0

依次向右移到Q3

与左移相对比

S1S0变成了10

而且DIL输入端是写给了Q3依次向左移

最后并行制数端是在S1S0都为一的时候

实现了并行数据的D0到D3写给Q0到Q3

那么这就是我们把194的功能给大家梳理一遍

接下来我们再做一个练习

这个练习是要求大家用两片194实现八位双向移位这样一个功能

我们看方法是什么

这里面叫大家注意我们功能表了

他既然四位移动要变成八位移动

从外部封装来看

就是一个八位数据的一个移位

所以关键是要注意左移和右移的控制端的连接

我们来看

比如说我们先写右移

右移串行输入

从这DIR给入第一片给入

因为右移是要把数据写给Q0

再通过四个clock传递到Q3

可是这仅仅是四位

我另外四位怎么办呢

大家看我是不是通过Q3再把接力棒交给了第二片的DIR

实现四个跟另外四个右移的衔接

我们再看左移

如果左移数据输入端从这写入

同样我们要看清楚

左移是要把数据输入写给Q3

通过四个clock以后

到了Q0了

我们看左一打这进

出来呢

一个四个clock

所以需要把Q0接给第一片的数据的左移数据输入端

实现这样一个八位的双向移动

好了

今天课就到这

下次再见