Ch寄存器与计数器ppt课件.ppt

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1、7.1導論暫存器是構成數位系統的最基本元件系統層次設計上暫存器與暫存器操作是系統的基本組成要素數位系統能以暫存器及其動作來說明暫存器中的基本動包含移位、計數、載入、與清除等暫存器轉移暫存器上的資料流動及工作處理/7.1導論導論(續)暫存器轉移操作的構成要素系統中的暫存器組成及其功能暫存器資料的運算方式系統的控制流程動作以符號表示暫存器，由運算動作介紹暫存器轉移的特性使用類似撰寫程式的運算式及敘述表示暫存器轉移可說明不同元件間的連繫功能/7.1導論導論(續)暫存器的表示方法/7.1導論導論(續)暫存器間的資料轉移符號形式表示為：敘述R1←R2代表暫存器R2的資料轉移至暫存器R

2、1R1的內容被R2的內容所取代R2的值在轉移後並不改變表示來源暫存器的輸出與目的暫存器的輸入間有可用的轉移電路目的暫存器具有並列載入的功能/7.1導論導論(續)計數器是特殊的暫存器可以重覆產生預先決定的數字序列設計用來記錄時脈脈波出現的次數與頻率除法計數器結構主要是由正反器與組合邏輯結構而成計數器分類方式依時脈的控制方式可分類為同步或非同步(漣波)/7.1導論7.2暫存器7.2.1緩衝暫存器7.2.2移位暫存器/7.2暫存器7.2.1緩衝暫存器圖7.2緩衝暫存器*X位元是預設正反器的輸入在時脈上緣時儲存Q＝X(Q3Q2Q1Q0=X3X2X1X0)/7.2暫存器可控制的緩衝暫

3、存器圖7.3可控制的緩衝暫存器/7.2暫存器7.2.2移位暫存器移位暫存器依輸入、輸出資料處理方式分為(1)串列輸入串列輸出（SISO）移位暫存器(2)串列輸入並列輸出（SIPO）移位暫存器(3)並列輸入串列輸出（PISO）移位暫存器(4)並列輸入並列輸出（PIPO）移位暫存器。/7.2暫存器移位暫存器(續)圖7.4SISO與SIPO移位暫存器/7.2暫存器移位暫存器(續)圖7.5PISO與PIPO移位暫存器/7.2暫存器移位暫存器(續)圖7.6可控制的並串列輸入移位暫存器/7.2暫存器圖7.774159並列存取移位暫存器/7.2暫存器圖7.874195並列存取移位暫存器的

4、時序圖移位暫存器(續)圖7.974165並列載入移位暫存器圖7.1074165並列載入移位暫存器的時序圖移位暫存器(續)圖7.117491A8位元串列輸入串列輸出移位暫存器/7.2暫存器(a)最低位元邏輯圖(b)邏輯方塊圖移位暫存器(續)圖7.1274164八位元串列輸入並列輸出移位暫存器圖7.1374164串列輸入並列輸出時序圖移位暫存器(續)移位暫存器由串接的正反器組成各級正反器輸出接到下一級正反器的輸入所有正反器都接到共同的時脈移位暫存器依資料傳送的方向分為(1)左移暫存器(圖7.4)(2)右移暫存器(3)可控制移位暫存器/7.2暫存器移位暫存器(續)圖7.14可控制

5、移位暫存器/7.2暫存器圖7.1574194四位元雙向移位暫存器圖7.1674194四位元雙向移位暫存器時序圖74299八位元雙向移位暫存器/7.2暫存器7.3漣波計數器7.3.1基本電路7.3.2下數計數器7.3.3除以N的計數器7.3.4積體電路實作7.3.5漣波計數器的傳遞延遲/7.3漣波計數器非同步計數器導論正反器時脈不同時動作常只有最低位元正反器被時脈觸發其餘正反器是由其他級的輸出觸發常稱為漣波計數器（RippleCounter）指定級的觸發脈波必須由計數器前一級（較小的位元）的波動而來非同步計數器的操作比同步計數器慢非同步計數器的控制電路經常較簡單/7.3漣波計

6、數器7.3.1基本電路圖7.17漣波計數器/7.3漣波計數器(a)邏輯電路圖圖7.17漣波計數器(b)時序圖表7.1漣波計數器的每個正反器狀態7.3.2下數計數器圖7.18漣波下數計數器/7.3漣波計數器(a)邏輯電路圖圖7.18漣波下數計數器(b)時序圖7.3.3除以N的計數器結構非2次方倍的模數N計數器串接n個正反器且n須滿足2n-1

7、的閂”圖7.20十進位漣波計數器時序圖7.3.4積體電路實作圖7.2174293非同步計數器/7.3漣波計數器(a)邏輯電路圖積體電路實作(續)圖7.2174293非同步計數器/7.3漣波計數器(b)簡化符號積體電路實作(續)圖7.2274293非同步計數器的兩種組態/7.3漣波計數器(a)連接成模數16計數器(b)連接成十進位計數器積體電路實作(續)圖7.23將74293連接成模數12的計數器/7.3漣波計數器7.3.5漣波計數器的傳遞延遲圖7.24三位元漣波計數器在不同時脈頻率的傳遞延遲效應/7.3漣波計數器(