移位寄存器的工作原理和应用场景

移位寄存器和数码寄存器不同，移位寄存器不仅能存储数据，而且具有移位的功能。按照数据移动的方向，可分为单向移位和双向移位。而单向移位又有左移和右移之分。

1.单向移位寄存器

图10-39所示为4位单向右移移位寄存器，由4个D触发器构成，将前一位触发器的输出与后一位触发器的输入相连，即＝Di＋1，所以可得，将前一位数据移至后一位，在CP移位指令控制下，数据依次由D0输入，经4个CP脉冲，可并行输出Q0～Q3。也可依次由Q3串行输出构成串入/串出和串入/并出两种工作方式。

图10-39　单向移位寄存器电路图

设输入数码为1101，在CP移位脉冲作用下，其数码移位情况如表10-15所示，当4个CP脉冲过后，1101四位数码全部移入寄存器中，并从四个触发器Q端得到并行数码输出，再经四个CP脉冲，则由Q3全部串行输出。

表10-15　移位寄存器中数码移动表

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当数据由右输入可构成左移移位寄存器，上述移位寄存器数据都是串行输入的，在数据输入形式上还可实现并行输入，左移或右移串行输出而构成多种工作方式。

2.双向移位寄存器

74LS194是4位多功能双向移位寄存器。图10-40为74LS194的图形符号，为异步清零端，低电平时有效。D0、D1、D2、D3为并行数据输入端，DL、DR分别是左移和右移串行数据输入端，CP是同步时钟脉冲输入端，逻辑功能表见表10-16。

图10-40　74LS194引脚功能图

表10-16　双向移位寄存器74LS194的功能表

思考题：移位寄存器可否实现同时串行输出及并行输出？