移位寄存器 - 类型,应用程序

介绍

触发器可以存储单一的二进制数据I. 1或0.但是如果我们需要存储多个数据,我们需要多个触发器。由于单个触发器用于一个位存储,N个触发器以存储N位数据的顺序连接。在数字电子设备中,寄存欧宝娱乐可靠吗器是用于存储信息的设备。

触发器用于构建寄存器。寄存器是用于存储多个数据的触发器组。例如,如果计算机是存储16位数据,则​​需要一组16个触发器。寄存器的输入和输出可以根据要求是串行的或并行。

该系列数据位由寄存器存储称为“字节”或“字”,其中字节是8位的集合,并且单词是16位(或2个字节)的集合。

当串联连接多个触发器时,这种布置称为寄存器。存储的信息可以在寄存器内传输;这些称为“移位寄存器”。移位寄存器是一个顺序电路,存储数据并将其移向每个时钟周期上的输出。

基本移位寄存器为4种类型。他们是

  • 串行换档寄存器中的串行
  • 串行In并行Out移位寄存器
  • 并行In串行Out移位寄存器
  • 平行于平行移位寄存器

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串行换档寄存器中的串行

该寄存器的输入以串行方式给​​出,即通过单个数据线另一个通过单个数据线进行一位,并且也串行收集输出。数据可以仅向左移动或仅移位右侧。因此,它在串行移位寄存器或SISO移位寄存器中称为串行。

当数据以逐位方式从右输入时,移位寄存器将数据位移到左。一个4位SISO移位寄存器由4个触发器和3个连接组成。

将位移到左侧的寄存器称为“换档左寄存器”。

将位向右移位的寄存器称为“向右移位寄存器”。

示例:如果我们将数据1101传递给数据输入,则移位输出将为0110。

串行进串行出移位寄存器框图

这一个是四种类型中最简单的寄存器。当时钟信号连接到所有4个触发器时,串行数据连接到最左或右最触发器。所述第一个触发器的输出连接到所述下一个触发器的输入,以此类推。移位寄存器的最终输出在最大的触发器上收集。

使用D触发器串行换档寄存器串行

在上图中,我们看到换档寄存器;从触发器排列的左侧馈送串行数据。

在该移位寄存器中,当施加时钟信号并且给出串行数据时;在输入数据的顺序中,仅输出仅在输出中可用。SISO移位寄存器的使用是充当临时数据存储设备。但是Siso的主要使用是充当延迟元素。

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串行进并行出移位寄存器

该寄存器的输入在串行中给出,并行收集输出

平行换档寄存器框图串行

clear (CLR)信号除了时钟信号外,还连接到所有4个触发器,以便重置它们,串行数据连接到任意一端的触发器(取决于移位左寄存器或移位右寄存器)。所述第一个触发器的输出连接到所述下一个触发器的输入,以此类推。所有的触发器都与一个普通的时钟相连。

使用D触发器串行移位寄存器串行

与串行进串行出移位寄存器不同,串行进并行出(SIPO)移位寄存器的输出是在每个触发器收集的。Q1, Q2, Q3, Q4分别是第一,第二,第三,第四触发器的输出。

串行在并行移位寄存器中的主要应用是将串行数据转换为并行数据。因此,它们用于通信线路,其中需要将数据线解复用成几个并行线。

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并行串行输出移位寄存器

对该寄存器的输入并行给出,即,数据被单独给出,每个触发器给出,输出在终端触发器的输出端中串行收集。

串行移位寄存器框图中并行

时钟输入直接连接到所有触发器,但输入数据在每个触发器的输入时通过MUX(多路复用器)单独连接到每个触发器。这里D1,D2,D3和D4是移位寄存器的各个并联输入。在此寄存器中,输出在串行中收集。

使用D触发器跳转寄存器并行

先前触发器和并行数据输入的输出连接到MUX的输入,并且MUX的输出连接到下一个触发器。串行(PISO)移位寄存器中的并行将并行数据转换为串行数据。因此,它们用于通信线路,其中多条数据线被多路复用成单个串行数据线。

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平行于平行移位寄存器

在该寄存器中,输入并联给出,输出也并行收集。清除(CLR)信号和时钟信号连接到所有4个触发器。数据作为每个触发器和相同的方式单独给出输入,输出也从每个触发器上单独收集。

并行进并行出移位寄存器框图

上图显示了4级并联进、并联出寄存器。Qa, Qb, Qc, Qd为并行输出,Pa, Pb, Pc, Pd为单独的并行输入。四个人字拖之间没有任何联系。

使用D触发器并行换档寄存器并行

并行地(PIPO)移位寄存器的平行用作临时存储设备,也用作类似于SISO移位寄存器的延迟元件。

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戒指柜台

它的设计方法是将第一个触发器的输出连接到下一个触发器,最后一个触发器的输出再连接到第一个触发器作为输入,就像一个反馈路径。这叫做“环形计数器”。

戒指柜台

戒指柜台真相表

第一触发器连接到高输入I.。其输入预设为逻辑1,第一触发器的输出连接到第二触发器的输入等。

最后,最后一个触发器的输出被反馈为第一个触发器的输入。当我们将第一个时钟脉冲应用到所述排列时;第二级输入变为1,其余输入为0。这样,输入1就绕着环旋转。

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其他类型的登记册

除上面的寄存器类型外,我们还具有其他类型的寄存器。它们如下所示。

  • 双向移位寄存器。
  • 通用移位寄存器。

这些寄存器也用于数字电子设备的许多应用中。欧宝娱乐可靠吗

双向移位寄存器

如果我们将二进制数移位一个位置,则此操作相当于将原始号码乘以2.此外,如果我们通过一个位置向右移动二进制数,则该操作相当于将原始号码划分为2。

因此,为了执行这些数学运算,我们需要一个移位寄存器,它可以向任意方向移位位。这可以通过双向移位寄存器来实现。

上面提到的整套移位寄存器是单向移位寄存器,即它们仅向右或仅向左移动数据。

双向移位寄存器可以定义为“可以向右侧移动数据的寄存器”。该寄存器具有用于右移或左移的模式输入,每个用于输入和输出的时钟信号和两个串行数据线。

模式输入将控制左侧的换档和换档操作。如果模式输入高(1),则数据将右转。同样,如果模式输入低(0),则数据将移除数据。使用D触发器的双向移位寄存器的电路如下所示。

双向移位寄存器

输入串行数据连接在电路的两端(到和栅极1和8)。基于模式输入高或低,只有一个和门(1或8)处于活动状态。

当模式输入高(右/左'= 1)时,串行数据路径是

AND1 - OR 1 - FF 1 - Q1 - AND 2 - OR 2 - FF 2 - Q2 - AND 3 - OR 3 - FF 3 - Q3 - AND 4 - OR 4 - FF 4 - Q4(串行数据输出)。

当模式输入低(Right / Left ' = 0)时,则串行数据路径为

和8 -或4 - FF 4 - Q4 -和7 -或3 - FF 3 - Q3 -和6 -或2 - FF 2 - Q2 -和5 -或1 - FF 1 - Q1(串行数据输出)。

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普遍的移位寄存器

通用移位寄存器可以定义为“可用于将数据移入数据的寄存器,左右,右侧,并且可以加载并行数据”。

该寄存器可以执行以下三种类型的操作。

  • 平行装载
  • 将离开
  • 正确的转变。

这意味着,通用移位寄存器可以并行地存储数据,并且可以并行地传输数据。以相同的方式,通过左移和换档操作可以通过串行路径存储和发送数据。

简单地,通用移位寄存器将以串行/并行加载数据,并将产生输出,因为我们需要I.e.在串行/并行中。它被称为通用移位寄存器,因为它可以用于左移,右移,串行到串行,串行,并行,并行于串行和并行于并行操作。

建造

观察下面通用移位寄存器的逻辑门表示。模式输入直接连接MUX输入,反向模式输入(使用NOT门)连接上级触发器的输入。

输入D1,D2,D3和D4并联连接,并且输出Q1,Q2,Q3和Q4并联收集。它具有串行输入引脚,以将数据馈送到寄存器中,用于左移和右移。4位通用移位寄存器的逻辑图如下所示。

4位通用移位寄存器

4位双向通用移位寄存器的电路图如下所示。

4位双向通用移位寄存器

操作
  • 模式输入连接到高(Mode = 1);并行加载数据。并且对于串行转换,模式输入连接到低(Mode = 0)。
  • 当模式引脚连接到地时,通用移位寄存器将运行/行动为双向移位寄存器。
  • 为将所述数据移至右,所述输入端连接到所述第一触发器的与门- 1;通过串行输入引脚。
  • 要向左移动数据,输入连接到最后一个触发器的Gate - 8;通过输入D.
  • 当S0 = 0和S1 = 0时,那么通用移位寄存器将处于锁定状态,这意味着不会执行操作。
  • 当S0 = 1, S1 = 0时,将数据右移,即执行右移操作。
  • 当S0 = 0, S1 = 1时,将数据右移,即执行左移操作。
  • 当S0 = 0和S1 = 0时,寄存器产生PARALLEL LOAD操作。

操作

  • 通用移位寄存器将以上面所示的所有模式运行,因为它们的输入处具有4×1个MUX。

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移位寄存器的应用

寄存器用于像计算机这样的数字电子设备

  • 临时数据存储
  • 数据传输
  • 数据操纵
  • 作为柜台。

移位寄存器用于计算机作为内存元素。所有数字系统都需要以有效的方式存储大量数据;我们使用RAM等存储元素和其他类型的寄存器。

许多数字系统操作等划分,乘法是通过使用寄存器执行的。数据通过串行移位寄存器和其他类型传输。

计数器用于数字时钟、频率计数器、二进制计数器等。

  • 串行进-串行出寄存器用于时间延迟。
  • 串行释放寄存器用于将数据从串行转换为并行形式。因此,这些也称为“串行到并行转换器”。
  • 并行进-串行出寄存器用于将数据从并行形式转换为串行形式。这些也被称为"并行串行转换器"

延迟线

引入延迟线是换档寄存器最重要的使用。串行换档寄存器中的串行用于产生时间延迟到数字电路。可以通过使用以下公式来计算时间延迟。

Δt = N * 1 / fc

其中N为级数/触发器数,fC为时钟频率。

因此,输入脉冲在输出时延迟ΔT。在移位寄存器或时钟信号频率中控制触发器的时间延迟量。

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常用的移位寄存器芯片

一般换档寄存器有4000系列和7000系列IC。

4000系列IC.

  • IC 4006 18级移位寄存器。
  • IC 4014 8级移位寄存器。
  • IC 4015双4级移位寄存器。
  • IC 4021 8位静态移位寄存器。
  • 集成电路40104 4位双向并行入/并行出PIPO移位寄存器。
  • IC 40195 4位通用移位寄存器。

7000系列IC.

  • IC 7491 8位移位寄存器,串行输入,串行输出,门控输入。
  • IC 7495 4位移位寄存器,并联,并行,串行输入。
  • IC 7496 5位并行输入/并行输出移位寄存器,异步预置。
  • IC 7499 4位双向通用移位寄存器。
  • IC 74164 8位并行串行移位寄存器,具有异步。
  • IC 74165 8位串行移位寄存器,并行负载,互补输出。
  • IC 74166平行负载8位移寄存器。
  • IC 74194 4位双向通用移位寄存器。
  • IC 74198 8位双向通用移位寄存器。
  • IC 74199 8位双向通用移位寄存器,具有J-NOT-K串行输入。
  • IC 74291 4位通用移位寄存器,二进制上/下计数器,同步。
  • IC 74395 4位通用移位寄存器,具有三个状态输出。
  • IC 74498 8位双向移位寄存器,具有并行输入和三个状态输出。
  • IC 74671 4位双向移位寄存器。
  • IC 74673 16位串行式串行移位移位寄存器,输出存储寄存器。
  • IC 74674 16位并行串行移位寄存器,具有三个状态输出。

在这些集成电路中,主要使用的是

  • 74HC595串行外输出移位寄存器
  • 并行进串行出移位寄存器
  • 74HC 194 4位双向通用移位寄存器
  • 74HC 198个8位双向通用移位寄存器

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2反应

  1. 现在我发现,什么是寄存器,它的类型和应用程序有了更好的理解,只需要几分钟。
    谢谢管理员。

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