用D触发器和必要的门电路设计一个2位双向移位寄存器. 具体要求见下表(A、B为控制端), 左移串行输入信号为L, 右移串行信号为R

你的名字 2023-06-23 02:52 43阅读 0赞

<table style="width:282px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <p style="text-indent:33px;">A</p> </td> 
   <td> <p style="text-indent:33px;">B</p> </td> 
   <td> <p style="text-indent:33px;">输出</p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td> <p style="text-indent:33px;">0</p> </td> 
   <td> <p style="text-indent:33px;">0</p> </td> 
   <td> <p style="text-indent:33px;">保持原状态</p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td> <p style="text-indent:33px;">0</p> </td> 
   <td> <p style="text-indent:33px;">1</p> </td> 
   <td> <p style="text-indent:33px;">右移</p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td> <p style="text-indent:33px;">1</p> </td> 
   <td> <p style="text-indent:33px;">0</p> </td> 
   <td> <p style="text-indent:33px;">左移</p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td> <p style="text-indent:33px;">1</p> </td> 
   <td> <p style="text-indent:33px;">1</p> </td> 
   <td> <p style="text-indent:33px;">清零</p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

在开始分析前, 我们要理清以下四个概念: ①保持原状态: 在下一系统CLK信号来临时, 寄存器状态不变. ②右移: 设寄存器现态为10, 在下一系统CLK信号来临时, 寄存器次态变为R1, 其中R为右移串行输入信号. ③左移: 设寄存器现态为01, 在下一系统CLK信号来临时, 寄存器次态变为1L, 其中L为左移串行输入信号. ④清零: 寄存器状态立即变为00.

上述的分析十分重要, 请读者务必理清.

根据表格中的要求, 我们得到下述状态转换真值表:

根据状态表, 得到状态激励表:

由状态激励表, 得到D1、D0的逻辑表达式: D1=A'B'Q1+A'BQ0+AB'L, D0=A'B'Q0+A'BR+AB'Q1. 为了实现即刻清零的功能, 我们令D触发器清零引脚CLK'=(AB)'即可.

用D触发器和门电路实现电路原理图如下示:

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用D触发器和中规模集成电路芯片74153(4选1数据选择器)实现电路原理图如下示:

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjA0ODQ2Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

本例设计的核心是根据题目要求绘制出状态表, 读者应对此部分加以推敲.

在完成本例的设计后, 我们可以直观地理解寄存器的组成和移位过程. 用D触发器和门电路完成寄存器设计, 其重要性与之前的基础设计相当.

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