涵盖SR、D、JK触发器的74LS194寄存器功能与逻辑

1.寄存器

寄存器是用来存放数据的一种时序逻辑电路，被广泛应用于各类数字系统和计算机中。寄存器的存储电路是由锁存器或触发器构成的，因为一个锁存器或触发器能存储1位二进制数，所以由N个锁存器或触发器可以构成N位寄存器。

对寄存器中的触发器只要求它们具有置1、置0的功能即可，因而无论是用SR锁存器，还是用D触发器或者JK触发器，都可以组成寄存器。由于D触发器既简单又具备置1、置0功能，所以寄存器一般由D触发器组成。寄存器有公共输入/输出端、使能控制端和时钟信号输入端。一般把使能控制端作为寄存器电路的选择信号，把时钟信号作为数据输入控制信号。

2.基本寄存器

基本寄存器电路如图5-31所示。图中共有4个D触发器，所以能寄存4位二进制代码。图中CR为置0输入端，D₃～D₀为并行数码输入端，Q₃～Q₀为并行数码输出端。

图5-31 基本寄存器电路

当时钟信号CP处于下降沿时，输出端Q₃Q₂Q₁Q₀=D₃D₂D₁D₀，属于数据更新功能；当时，输出端Q₃Q₂Q₁Q₀=0000，属于清零功能；除这两种情况外，寄存器的输出Q₃Q2Q1Q0保持不变时，属于存储功能。

3.移位寄存器

移位寄存器是具有移位功能的寄存器。寄存器只有寄存数据或代码的功能，有时为了处理数据，需要将寄存器中的各位数据在移位控制信号作用下，依次向高位或向低位移动1位。移位寄存器按数码移动方向分类有左移、右移、可控制双向（可逆）移位寄存器；按数据输入端、输出方式分类有串行和并行之分。除了D边沿触发器构成移位寄存器外，还可以用JK触发器等构成移位寄存器。

所谓串行是指在一条信号线上依次传递数据的各个位，这种方法的优点是节省导线，适合远距离传输，一般电话线、网线都是采用串行传输的方式。而并行是指用多条信号线同时传递数据的各个位，这种方法需要多条导线，只适合短距离传输，计算机内部的数据总线、地址总线都是并行传输的方式。

数据寄存功能只是移位寄存器的基本功能，移位寄存器经常用于串行/并行转换工作，除此之外，由于二进制数据左移一位相当于乘以2，右移一位相当于除以2，所以，移位寄存器还经常用于数据的乘除法运算。(www.xing528.com)

图5-32是8位移位寄存器74LS164的逻辑符号，表5-20是74LS164的功能表。74LS164能够从Q_A向Q_H方向移位，补充在Q_A的数据由A和B决定，A、B同时为1时，补充1，否则补充0。

表5-20 74LS164功能表

图5-32 74LS164的逻辑符号

图5-33是四位双向移位寄存器74LS194的逻辑符号，表5-21是74LS194的功能表。74LS194能够实现数据的寄存和双向移位功能，S₁S₀=00时为保持功能，输出保持不变；S₁S₀=01时右移，从Q_A向Q_D方向移位，补充在Q_A的数据由SR决定；S₁S₀=10时左移，从Q_D向Q_A方向移位，补充在Q_D的数据由SL决定；S₁S₀=11时为并行输入功能，Q_DQ_CQ_BQ_A=DCBA。清零功能为异步低电平清零。

表5-21 74LS194功能表

图5-33 74LS194的逻辑符号