使用D觸發(fā)器的移位寄存器

D觸發(fā)器的移位寄存器是一種重要的數(shù)字系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)中應(yīng)用很廣泛的基本邏輯部件，它不只可以寄存數(shù)碼，而且在移位脈沖的作用下，可以根據(jù)需要使寄存器中的數(shù)碼向左或向右移動(dòng)。具體來(lái)說(shuō)，移位寄存器是由多個(gè)D觸發(fā)器構(gòu)成的，每個(gè)觸發(fā)器可以存儲(chǔ)一位數(shù)據(jù)，因此對(duì)于n位移位寄存器，就需要n個(gè)觸發(fā)器。

根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求，移位寄存器可以實(shí)現(xiàn)不同的功能。例如，當(dāng)要求上升沿觸發(fā)，具有異步復(fù)位功能時(shí)，可以在Logisim中構(gòu)建由4個(gè)D觸發(fā)器構(gòu)成的右移移位寄存器。此外，如果需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行輸入或串行輸入和串行輸出或并行輸出，也可以在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

使用 D 觸發(fā)器的串行輸入串行輸出移位寄存器

在這種類型的寄存器中，輸入是一次一位串行，輸出也是串行一位。

帶D觸發(fā)器的串行輸入串行輸出移位寄存器設(shè)計(jì)

每個(gè)觸發(fā)器一次只能存儲(chǔ)一位，因此對(duì)于 4 位移位寄存器，需要四個(gè)觸發(fā)器。如上所示，串行數(shù)據(jù)通過(guò)第一個(gè)觸發(fā)器的 D 應(yīng)用到所有剩余的觸發(fā)器。當(dāng)一系列數(shù)據(jù)輸入寄存器時(shí)，每一位都隨著時(shí)鐘脈沖的每個(gè)正沿提供給下一個(gè)觸發(fā)器，并且隨著每個(gè)時(shí)鐘脈沖，串行數(shù)據(jù)從一個(gè)觸發(fā)器移動(dòng)到下一個(gè)觸發(fā)器。

8位寄存器D觸發(fā)器

8位寄存器D觸發(fā)器是一種重要的數(shù)字系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)中應(yīng)用廣泛的基本邏輯部件，它由8個(gè)D觸發(fā)器構(gòu)成，每個(gè)觸發(fā)器可以存儲(chǔ)一位數(shù)據(jù)。在具體的設(shè)計(jì)中，D7—D0為寄存器的輸入，q7—q0為寄存器的輸出，cp則是寄存器的時(shí)鐘脈沖。

根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求，這種8位的寄存器D觸發(fā)器可以實(shí)現(xiàn)不同的功能。例如，可以通過(guò)調(diào)用寫(xiě)好的D觸發(fā)器來(lái)構(gòu)建一個(gè)寄存器，并通過(guò)一個(gè)頂層模塊將整體穿起來(lái)，實(shí)現(xiàn)所需的功能。此外，如果需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行輸入或串行輸入和串行輸出或并行輸出，也可以在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

8位寄存器可以設(shè)計(jì)一個(gè)8D觸發(fā)器。

用D觸發(fā)器設(shè)計(jì)的8位通用移位寄存器示意圖

使用D觸發(fā)器的3位同步計(jì)數(shù)器

三位同步計(jì)數(shù)器是一種數(shù)字電路，它利用D觸發(fā)器和適當(dāng)?shù)倪壿嬮T電路來(lái)實(shí)現(xiàn)同步加法計(jì)數(shù)的功能。這種計(jì)數(shù)器的工作原理是通過(guò)三個(gè)D觸發(fā)器進(jìn)行級(jí)聯(lián)連接，每個(gè)D觸發(fā)器代表一個(gè)二進(jìn)制位。當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)到來(lái)時(shí)，首先將輸入的值加1，將其結(jié)果通過(guò)邏輯門傳遞給相鄰的D觸發(fā)器，同時(shí)也將時(shí)鐘信號(hào)傳遞給下一個(gè)級(jí)聯(lián)的D觸發(fā)器，以確保計(jì)數(shù)器的同步性。

在設(shè)計(jì)上，可以將這三個(gè)D觸發(fā)器的輸出端連接到一個(gè)3位數(shù)碼管顯示計(jì)數(shù)結(jié)果。此外，如果需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行輸入或串行輸入和串行輸出或并行輸出，也可以在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

用 D 觸發(fā)器設(shè)計(jì)的 3 位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器示意圖