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由D触发器构成的4位移位存放器_4位双向移位存放器74LS194逻辑电

2017-05-17 20:04分类:电工考证知识 阅读:

 

移位存放器不光能够存放数码,而且在移位脉冲效果下,存放器中的数码可依据需求向左或向右移动。移位存放器也是数字体系和核算机中运用很广泛的底子逻辑部件。

图1所示电路是由边际D触发器构成的4位移位存放器。

由图1可知,由榜首个D触发器FF0的输入端接纳输入信号,别的的每个触发器的输入端均与前一个触发器的输出端相连。各触发器的时钟脉冲操控端与同一个时钟脉冲CP信号相连,因而各触发器的触发时刻相同,都是CP脉冲的上升沿。

下面以4位二进制代码1十1为例,阐明图1所示移位存放器的存放进程。

二进制代码1十1以串行的方法从串行输入端DI顺次输入。设各触发器的初始状况为零,即Q3Q2Q1Q0=0000。

图1 由D触发器构成的4位移位存放器

首要,将榜首个二进制码“1”输入串行输入端DI。当移位脉冲CP的榜首个上升沿抵达时,个触发器将各自的输入端状况传输到输出端。由于从CP脉冲的上升沿抵达开端到各触发器次态的树立需求一段传输延不时刻,因而当CP脉冲的上升沿一同效果于各触发器时,各触发器输入端的状况还没有改动。所以FF3按Q2正本的状况触发,FF2按Q1正本的状况触发,FF1按Q0正本的状况触发,FF0按串行输入端D1的状况触发。因而,当CP的榜首个上升沿抵达后,各触发器的状况变为Q3Q2Q1Q0=0001。

同理,将第二个二进制数码“1”送入串行输入端D1,当CP的第二个上升沿抵达时,各触发器的状况变为Q3Q2Q1Q0=0011。以此类比,当第4个移位脉冲往后,将这4个二进制代码贮存到了4个触发器的输入端Q3Q2Q1Q0=1十1。

移位数据存放状况如表1所示。也能够用波形图的方法标明移位存放器的数据存放状况,如图2所示。

表1 移位存放器的移位存放进程
CP脉冲串行输入DIQ3Q2Q1Q4
0×0000
110001
210011
300110
411101
图2 图1电路的波形图

从图6-5-3所示的波形图能够看出,经过4个CP脉冲后,串行输入的4位二进制代码悉数已入了移位存放器中,一同能够从4个触发器的输出端一同输出这4为二进制代码。假定持续参与4个CP脉冲,则能够从串行输入-并行输出和串行输收支-串行输出。由于在移位脉冲的效果下,二进制代码在移位存放器中顺次右移,所以又称为右移移位存放器。当移位存放器的电路完毕的是在移位脉冲的效果下,二进制代码在移位存放器中顺次左移,这种存放器称为左移移位存放器。

为了便于拓宽移位存放器的功用和添加运用的活络性,在定型出产的移位存放器集成电路上有的又附加了左移、右移操控,并行数据输入、坚持、异步置零(复位)等功用。图3所示为4位双向移位存放器74LS194的逻辑电路和图形符号。

图3(a) 逻辑图图3(b) 图形符号

由图3所示,双向移位存放器74LS194由4个RS触发器和输入操控电路构成。DIR为数据右移串行输入端,DIL为数据左移串行输入端,D0~D3为数据并行输入端,Q0~Q3为数据并行输出端,一同Q3还能够作为数据串行输出端,CP为移位脉冲操控端为清零端,移位存放器正常作业时该端置“1”,S0、S1为双向移位存放器的作业状况操控端。

74LS194既能够完毕串行输入,也能够并行输入;既能够完毕串行输出,也能够并行输出,在串行存放方法中,既能够完毕右移存放,也能够完毕左移存放,还能够坚持数据不变。74LS194双向移位存放器的这些作业状况都是由操控端S0、S1完毕的,如表1所示。表1称为74S194的逻辑功用表。

表1 74LS194的逻辑功用表
S1S4作业状况
0××置零
100坚持
101右移
110左移
111并行输入

当S1=S0=0时,移位存放器处于数据坚持状况。此刻不管输入端和移位脉冲输入端有何改动,移位存放器各输出端的状况坚持不变。

当S1=0,S0=1时,移位存放器坚持右移存放状况。跟着位移脉冲的到来,右移串行输入端DIR的数据顺次存放到存放器中,而且移位存放器中的数据顺次右移。

当S1=1,S0=0时,移位存放器处于左移存放状况。跟着移位脉冲的到来,左移串行输入端DIL的数据顺次存放到存放器中,而且移位存放器中的数据顺次左移。

当S1=1,S0=1时,位移存放器处于并行输入存放状况。此刻串行输入端的数据不起任何效果。当移位脉冲CP来一个脉冲时,存放器将并行输入端D0~D3的数据并行输入到并行输出端Q0~Q3。

例1 用两片4位双向移位存放器74LS194接成一个8位双向移位存放器。

解 所要触及的8位双向移位存放器需求完毕8位二制数据的存放,因而需求由两片4位双向移位存放器74LS194构成。一同,8位双向移位存放器应具有4位双向移位存放器悉数的逻辑功用,即能完毕并行输入、左移存放、右移存放、数据坚持和异步清零等功用。

如图4所示,经过剖析,将两片4位双向移位存放器的输入和输出一同作为8位双向移位存放器的输入和输出。将74LS194(I)的右移串行输入端作为8位双向移位存放器的右移串行输入端,一同将74LS194(I)的串行输出端与右侧74LS194(II)的右移串行输入端相连。相同,将74LS194(II)的左移输入端作为8位双向移位存放器的左移串行输出端,一同将74LS194(II)的串行输出端与74LS194(I)的左移串行输入端相连。将两片4位双向移位存放器的移位脉冲输入端、清零端和作业状况输入端别离相连。这么,就完毕了用两片4位双向移位存放器74LS19474LS194接成一个8位双向移位存放器。

图4 例1的电路图

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