寄存器的原理寄存器是用来存放二进制数码的逻辑部件，在计算机和数字电路中应用广泛寄存器存放数码的方式有并行和串行两种 并行方式是数码各位从各对应位输入端同时输入到寄存器中；串行方式是数码从一个输入端逐位输入到寄存器中寄存器取出数码的方式也有并行和串行两种 并行方式是指被取出的数码在各对应位输出端上同时出现；串行方式是指被取出的数码在一个输出端上逐位出现寄存器分数码寄存器和移位寄存器两种一、数码寄存器这种寄存器只有寄存数码和清除原有数码的功能 寄存器由触发器组成由于一个触发器可以存储1位二进制数，因而要存储几位二进制数就需要几个触发器 图1所示是由Fo〜F3等四个D触发器组成的4位数码寄存器四个触发器的CP端连接在一起成为它的控制端， 要存储的数码加到触发器的 D输入端假定要存储的二进制数是 1101，它们被分别加到触发器的D输入端，即D0=1, D=0, 0=1, »1当CP脉冲（亦称寄存指令）到来后由于 D触发器的特性方程是在 CP=1时CT=D,所以在CP脉冲上升沿之后，四个触发器的状态从高位 到低位被分别置成1101,即Q=1, Q=0, Q=Q=1,输入的二进制数码被存储到这个寄存器里 了。
显然，D0〜D是寄存器并行的数据输入端， Q〜Q是寄存器并行的输出端，数码寄存器是一种并行输入、并行输出寄存器图1 D触发器组成的4位数码寄存器逻辑图二、移位寄存器移位寄存器指具有移位功能的寄存器，即每当来一个 CP脉冲（亦称移位脉冲），触发器的状态便向右或向左移一位，也就是指寄存器的数码可以在移位脉冲的控制下依次进行移 位移位寄存器在计算机中应用广泛1、单向移位寄存器图2所示为用D触发器组成的4位左称寄存器，需要移位的信号加在最低位触发器 F0的输入端，然后按次序把低位触发器的 Q端接到相连高位触发器的 D输入端上4个触发器 的直接置0端R）并联连接，作为清零端移位过程：首先，寄存器应清零令2=0,则各触发器均为0态（工作时，应使CR=1）假定要输入进行移位的数码是 1101,在第一个CP来到前，四个触发器的输入端分别是：D0=1,D=Q=0, C2=Q=0, B=Q=0当第一个 CP到来，在CP上升沿之后，触发器 F0翻转成1态， 即Q=1，而触发器F1、F2、F3则保持0态不变，即Q=Q=Q=0，整个寄存器的状态是 0001 第二个CP来到前，D=1, D=Q=1, D=Q=0, D=Q=0。
第二个 CP到来后，触发器 F和F1被置成1, F2和F3则保持0态，整个寄存器的状态为 0011以此类推，当第四个 CP到来后,Q 2 Q i Q图24位左移寄存器逻辑图整个寄存器的状态将成为 1101可见，通过 CP的控制，在4个CP之后，输入信号1101经过4次移位后被移到这个寄存器中 或者说1个串行输入信号经4次移位后被移到这个寄存器中如果这时从这个寄存器的 Q端取信号，得到的是1个并行的4位二进制数码又可以 再经过4个移位脉冲，将所有数码 1101以从高到低的次序从最高位触发器 F3的输出端 Q串行输出由此可见移位寄存器有串行输入 -并行输出及串行输入-串行输出两种存取方式表1为4位左移寄存器的状态表表14位左移寄存器状态表CP 新用tt A再甘过朴DmQI QI Q) QOII1hJJn1(ft 0 |) 11阳 a 1) i” o i* 1*車一心£»沖除了左移的寄存器，还有能向右移动的寄存器， 它的工作原理与左移的寄存器大致相同图3所示为用JK触发器组成的4位右移寄存器，最高位触发器 F3接成D触发器，其余各触发器也具有D触发器的功能与左移寄存器不同的是右移寄存器是从高位触发器的输入端将 数码以由低到高的次序逐次输入到最低位触发器的输入端。
其工作原理分析，这里从略Qz Q z Qi Q：清军图34位右移寄存器逻辑图2、双向移位寄存器既能左移（由低位到高位）又能右移（由高位到低位）的寄存器，称为双向移位寄存器, 这种工作方式在计算机中应用较多集成4位双向移位寄存器 74LS194的外形及外引线排列如图 4所示图中DSr为数据右图4 74LS194外形及外引线排列图移输入端，DSl为数据左移输入端，D0〜D3为数据并行输入端， M、M0为工作方式控制端， CR为清零端，CP为时钟脉冲输入端， Q〜Q为并行输出端表 2所示为74LS194的功能表表2 74LS194功能表CRM 1 M 0功能0X X清零10 0保持10 1右移11 0左移11 1并行输入当MM=00时，寄存器中的确数据保持不变； 当MM=01时，寄存器为右移工作方式， 数据由Dsr串行输入，从 Q串行输出；当MM=10时，寄存器为左移工作方式，数据由 DSl串行输入，从Q串行输出；当 MM=11时，寄存器为并行工作方式，在 CP上升沿到达时，将输入到D）〜D3的数据同时存入寄存器中，此时也可将数据从 Q〜Q并行输出TTL电路集成移位寄存器常用型号有 8位单向移位寄存器 74164、74LS164、74165、74LS165; 4位双向移位寄存器 74194、74S194、74LS194; 8位双向移位寄存器 74198等。
CMO电路移位寄存器常用型号有 18位单向静态移位寄存器 CD4006双4位单向静态移位寄存器CD4015 8位单向静态移位寄存器 CD4014; 4位双向移位寄存器 CD4035 CD40194等三、寄存器应用实例一一用双向移位寄存器 74LS194构成环形脉冲分配器环形脉冲分配器见图 5，是一片集成4位双向移位寄存器 74LS194,当在其输入端加上 一定的输入和控制信号， 进入正常工作状态后， 在其输出端Q〜Q将依次出现矩形脉冲， 并反复循环输出图中将 74LS194输出端Q3反馈接到右移输入端 Dsr使Dr=Q;将CR、MM）、D0〜D3接逻辑开关，Q〜Q接LED令CR=1，使MM=11，寄存器处于并行输出方式；在数据并行输入端输入数据 D0DD>Ds=1000,加CP脉冲在其上升沿把并行输入数据传送到输出端, 即 =1000Q JQiQ2515 14 13 122 1074LS194 91 1 1MlCFMOCR…3 4I 5 6. 1%Di6r图5环形脉冲分配器工作时令MM=01，寄存器处于左移工作方式由于 DSr=Q3，贝U DSr的输出状态随 Q的输出状态而串行变化起初 DSr=Q=0,在第一个CP脉冲上升沿到达时，DSr的数码0送入Q,Q端原来的数码1也右移一位，使Q=1,这样依次移位，使并行输出 =0100,而DSr=0; 类此分析，在第二个时钟脉冲上升沿到来后， =0010,而DSr=0,第三个时钟脉冲上升沿到来后，=0001,而DSr=1;,到第四个时钟脉冲上升沿出现后， 显然=1000,即寄存器重新回到原来状态。
如不断输出移位脉冲，则寄存器状态转换将按表 3所示的顺序反复循环，即 Q〜Q各输出端轮流分配一个矩形脉冲（每次仅一个输出端为 1态），则称为循环脉冲分配器，又叫顺序脉冲发生器或节拍脉冲发生器， 其工作波形如图6所示这种循环脉冲分配器的输出脉冲可用作顺序控制电路的触发控制信号表3 ft坏乘冲分配器状态老CPMiMoZQJr QoQiQhQs0110i000101001002010001030110001环40101000Qi图6循环脉冲分配器工作波形最新文件改仅供参考 已改成 word 文本 方便更。