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第10章
时序逻辑电路的应用
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本章主要内容
(1) 寄存器
(2) 串行加法器
(3) 计数器
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寄存器是数字系统和计算机中用来存放数据或代码的一种基本逻辑部件，它由多位触发器连接而成。
从具体用途来分，它有多种类型，如运算器中的数据寄存器、存储器中的地址寄存器、控制器中的指令寄存器、I/O接口电路中的命令寄存器、状态寄存器等等。
从基本功能上来分类，分为“没有移位功能的代码寄存器”和 “具有移位功能的移位寄存器”。
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代码寄存器
主要用来接收、寄存和传送数据或代码
一个由D触发器构成的4位代码寄存器如下图所示：
由图可见，4位输入数据同时进入寄存器，寄存器的四个输出端是同时有效的，
这样的寄存器称为“并行输入并行输出”(Parallel-Input Parallel-Output)寄存器。
代码寄存器常常需要接收控制和清零功能，如下图所示：
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同步清零方式
Q
Q
SET
CLR
D
Q
Q
SET
CLR
D
Q
Q
SET
CLR
D
Q
Q
SET
CLR
D
CLOCK
LOAD
CLEAR
IN4
IN3
IN2
IN1
OUT4
OUT3
OUT1
OUT2
当LOAD=1(CLEAR=0)时，时钟脉冲到来，数据进入寄存器。
当CLEAR=1时，时钟脉冲到来，将整个寄存器清0；当CLEAR=0时，寄存器可以进行正常的数据输入操作。
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异步清零方式
下图所示的代码寄存器，其清0操作是通过触发器的复位端CLR来实现的，称为异步(Asynchronous)清0方式。
在这种方式下，清零方式独立于时钟CLOCK。它与上图所示的清0方式不同，那里是靠时钟脉冲本身将D端的“0”打入触发器的。
Q
Q
SET
CLR
D
Q
Q
SET
CLR
D
Q
Q
SET
CLR
D
Q
Q
SET
CLR
D
IN4
IN3
IN2
IN1
CLEAR
CLOCK
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由JK触发器组成的4位代码寄存器
J
Q
Q
K
S
E
T
C
L
R
J
Q
Q
K
S
E
T
C
L
R
IN4
IN1
OUT4
OUT1
LOAD
CLEAR
CLOCK
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以上几种代码寄存器全为“并入-并出”寄存器。
在介绍了移位寄存器后，还会看到“并入-串出”、“串入-并出”以及“串入-串出”的寄存器。
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移位寄存器
具有使代码或数据移位功能的寄存器称为移位寄存器。它是计算机和数字电子装置中常用的逻辑部件。
1. 移位寄存器的构成
串入-串出的右移寄存器：
Q
Q
SET
CLR
D
Q
Q
SET
CLR
D
Q
Q
SET
CLR
D
Q
Q
SET
CLR
D
CLOCK
INPUT
OUTPUT
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并入-串出的右移寄存器
Q
Q
S
E
T
C
L
R
D
Q
Q
S
E
T
C
L
R
D
Q
Q
S
E
T
C
L
R
D
Q
Q
S
E
T
C
L
R
D
+
+
+
A
B
C
D
CLOCK
移位控制
并行输入控制
串行输出
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