電子技術基礎與技能8.1寄存器（1）按照圖8-1-1所示電路圖接好電路；8.1寄存器教學活動1：驗證寄存器應用電路（環形脈沖分配器）功能【實踐導入】：寄存器應用電路（環形脈沖分配器）功能（2）將M1、M0接高電平，即M1M0=11，在數據輸入端，使D0=1，D1=D2=D3=0，手動輸入單次時鐘脈沖CP，觀察四盞燈的亮滅情況；（3）再將M1接低電平，M0接高電平，即M1M0=01，輸入連續的時鐘脈沖CP，觀察四盞彩燈的亮滅情況。圖8--1-1寄存器演示實驗原理圖【實驗結論】應用通用寄存器74LS194構成的環形脈沖分配器，它不僅可以存儲數碼，還可以使一個矩形脈沖按一定順序在輸出端Q0~Q3之間，輪流分配反復循環地輸出。8.1寄存器教學活動2：認知數碼寄存器的電路結構和功能8.1.1數碼寄存器一、寄存器功能和分類

1、寄存器的功能：存儲數碼或信息。

2、寄存器的組成：具有存儲記憶功能的觸發器，1個觸發器能存放1位二進制數碼，幾個觸發器可存放幾位數碼；具備控制作用的門電路，以達到寄存器能按照寄存指令，存儲輸入的數碼或信息。

3、寄存器的分類：分為數碼寄存器和移位寄存器。數碼寄存器只具有存放、取出數碼和信息的功能；移位寄存器除具有存放、取出數碼和信息的功能外，還能對寄存的數碼進行右向或左向移位功能8.1寄存器教學活動2：認知數碼寄存器的電路結構和功能8.1.1數碼寄存器二、數碼寄存器的結構D0~D3

是寄存器并行的數據輸入端，輸入4位二進制數Q0~Q3

是寄存器并行的輸出端，輸出4位二進制數碼8.1寄存器教學活動2：認知數碼寄存器的電路結構和功能8.1.1數碼寄存器三、數碼寄存器的工作過程第一步，清零。在直接置0端

輸入一個負脈沖，四個觸發器均被置“0”態，這就是所謂的“清零”。第二步，接收代碼。當=1時，將D0~D3分別送至四個D觸發器的D輸入端，CP脈沖上升沿到來時，Q0~Q3輸出信號與D0~D3的輸入信號相同，即：Q0Q1Q2Q3=D0D1D2D3。第三步，保持數據，輸出代碼。輸入的信號由觸發器保存起來，只要不出現“清除”信號或“接收控制脈沖”信號，寄存器總保持此狀態。8.1寄存器教學活動3：認知移位寄存器的電路結構和工作過程8.1.2移位寄存器（1）電路結構一、單向移位寄存器1.右移寄存器各觸發器的輸出端

Q與右鄰觸發器D端相連；各CP脈沖輸入端并聯；各清零端并聯。8.1寄存器教學活動3：認知移位寄存器的電路結構和工作過程8.1.2移位寄存器（2）工作過程寄存器初始狀態Q0Q1Q2Q3=0000，D0D1D2D3=0000，輸入數據為1011；第1個CP上升沿出現前：Q0Q1Q2Q3

=0000第1個CP上升沿出現時：Q0Q1Q2Q3

=1000第2個CP上升沿出現時：Q0Q1Q2Q3=1100第3個CP上升沿出現時：Q0Q1Q2Q3=0110第4個CP上升沿出現時：Q0Q1Q2Q3=10111.右移移位寄存器8.1寄存器教學活動3：認知移位寄存器的電路結構和工作過程8.1.2移位寄存器（3）狀態表一、單向移位寄存器1.右移寄存器CP輸入輸出移位過程DSRQ0Q1Q2Q3000000清零111000輸入第一個數碼211100向右移一位300110向右移二位411011向右移三位8.1寄存器教學活動3：認知移位寄存器的電路結構和工作過程8.1.2移位寄存器（1）電路結構一、單向移位寄存器2.左移寄存器各觸發器的輸出端

Q與左鄰觸發器D端相連；各CP脈沖輸入端并聯；各清零端并聯。8.1寄存器教學活動3：認知移位寄存器的電路結構和工作過程8.1.2移位寄存器（2）工作過程寄存器初始狀態Q3Q2Q1Q0=0000，D3D2D1D0=0000，輸入數據為1011；第1個CP上升沿出現前：Q3Q2Q1Q0=0000第1個CP上升沿出現時：Q3Q2Q1Q0=0001第2個CP上升沿出現時：Q3Q2Q1Q0

=0010第3個CP上升沿出現時：Q3Q2Q1Q0

=0101第4個CP上升沿出現時：Q3Q2Q1Q0=10112.左移移位寄存器8.1寄存器教學活動3：認知移位寄存器的電路結構和工作過程8.1.2移位寄存器（3）狀態表一、單向移位寄存器1.左移寄存器CP輸入輸出移位過程DSLQ3Q2Q1Q0000000清零110001輸入第一個數碼200010向左移一位310101向左移二位411011向左移三位8.1寄存器教學活動4：認知集成移位寄存器的引腳功能和實踐應用8.1.2移位寄存器二、典型集成移位寄存器74LS173為四位單向移位寄存器1.集成寄存器的引腳排列74LS194是一個典型的4位雙向移位寄存器，它有4個并行數據輸入端D0～D3，4個并行數據輸出端Q0～Q3，右移串行數據輸入端DSR，左移串行數據輸入端DSL，時鐘端CP，異步清零端

，工作方式控制端M1、M0。8.1寄存器教學活動4：認知集成移位寄存器的引腳功能和實踐應用8.1.2移位寄存器2.集成寄存器74LS194的功能輸入輸出功能M1M0CPDSLDSRD0D1D2D3Q0Q1Q2Q30×××××××××0000清零1××0××××××保持保持不變111↑××d0d1d2d3d0d1d2d3并行置數101↑×1××××1右移輸入1101↑×0××××0右移輸入0110↑1×××××1左移輸入1110↑0×××××0左移輸入0100×××××××保持保持不變M1M0

是雙向移位寄存器的控制端8.1寄存器教學活動4：認知集成移位寄存器的引腳功能和實踐應用8.1.2移位寄存器二、典型集成移位寄存器3.集成寄存器的實踐應用用74LS194構成的節拍發生器電路輸入預置數D0D1D2D3=0111，當啟動信號為負脈沖時，使G2輸出為1，M1=M0=1，寄存器實現并行輸入功能，Q0Q1Q2Q3=D0D1D2D3=0111。啟動信號消失后，由于寄存器輸出端Q0=0，使G1輸出1，G2輸出0，M1=0，M0=1，寄存器開始實現右移功能。在移位過程中，因G1輸入端總有一個為0，所以能保證G1輸出1，G2輸出0，維持M1=0，M0=1，向右移位不斷進行下去，即寄存器輸出端按固定時序輪流輸出低電平脈沖。圖8-1-7節拍發生器波形圖圖8-1-6節拍發生器電路圖8.1寄存器教學活動5：測試寄存器的功能1．熟悉74LS194的引腳及功能查閱資料，熟悉集成芯片74LS194的引腳排列和引腳功能，在圖中注明各引腳功能。2.按照圖8-1-9所示連接電路8.1寄存器教學活動5：測試寄存器的功能3.測試功能（1）測試異步清零信號利用電平選擇開關將

端接地清零，即=0，使Q0Q1Q2Q3均為0，然后將電平選擇開關向上撥，使=1。（2）測試“并行輸入，并行輸出”令D0D1D2D3=1010，將開關M0、M1向上撥，即M1M0=11。寄存器從D0D1D2D3置數，手動送單次脈沖CP，觀察Q0Q1Q2Q3，把結果填入表8-1-4中。8.1寄存器教學活動5：測試寄存器的功能3.測試功能（3）測試右移位功能、左移位功能。撥動開關M0、M1使M1M0=01，寄存器處于右移位，撥動開關DSR，使DSR分別等于0和1，手動送單次脈沖CP，觀察Q0Q1Q2Q3，把結果填入表8-1-4中。令D0D1D2D3=1010，將開關M0、M1向上撥，即M1M0=11，寄存器從D0D1D2D3置數。撥動開關M0、M1使M1M0=10，寄存器處于左移位，撥動開關DSL，使DSL分別等于0和1，手動送單次脈沖CP，觀察Q0Q1Q2Q3。把結果填入表8-1-4中。（4）測試“保持”功能。令M1M0=00，手動送單次脈沖CP，觀察Q0Q1Q2Q3，把結果填入表8-1-4中。8.1寄存器教學活動5：測試寄存器的功