移位寄存器的工作原理及应用

移位寄存器是计算机和各种数字系统中的重要部件，应用十分广泛。移位寄存器除寄存数据外，还能将数据在寄存器内移位，因此钟控的RS触发器不能用做这类寄存器，因为它具有 “空翻”问题，若用于移位寄存器中，很可能造成一个CP脉冲下多次移位现象。用作移位寄存器的触发器只能是克服了“空翻”现象的边沿触发器。

例如，在串行运算器中，需要用移位寄存器把n位二进制数依次送入全加器中进行运算，运算结果又需一位一位地依次存入移位寄存器中。在有些数字系统中，还经常需要进行串行数据和并行数据之间的相互转换、传送，这些都必须用移位寄存器来实现。

常用的移位寄存器有左移移位寄存器、右移移位寄存器和双向移位寄存器。

图7.23所示为四位单向右移移位寄存器的逻辑电路图。由图7.23可看出，后一位触发器的输入总是和前一位触发器的输出相连，四位触发器时钟脉冲为同一个，构成同步时序逻辑电路，当输入信号从第一位触发器FF0输入一个高电平 “1”时，其输出Q0在时钟脉冲上升沿到来时移入这个“1”，其他三位触发器同时移入前一位的输出，好比它们的输出同时向右移动一位。

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图7.23　四位单向右移移位寄存器

图7.24　右移示意图

上述DIR称为串行输入数据端，经历四个移位脉冲后，寄存器中原来储存的数据被全部移出，变为DIR在四次时钟脉冲下送入的输入数据。Q0、Q1、Q2、Q3在每一个时钟脉冲信号输入下都可以同时观察到被移入的新数据，称为并行输出端；而从FF3的Q3端观察或取出依次被移出的数据，则称为串行输出。