移位寄存器(4 位)
使用 数字逻辑实验舱的 4 位移位寄存器,在上升沿并行加载或双向串行移位。S/L=1 加载 D0–D3;S/L=0 按 DIR(方向) 移位。
概述
本地实验舱 移位寄存器是固定 4 位、上升沿触发的寄存器,具有并行装载和双向串行移位模式。
本地实验舱 的确切实现
| 方向 | 索引 | 引脚 | 作用 |
|---|---|---|---|
| 输入 | 0 | SI(串行输入) | 串行输入。 |
| 输入 | 1 | CLK(时钟) | 上升沿时钟。 |
| 输入 | 2 | DIR | 移位方向:HIGH(高电平) = 左移,LOW(低电平) = 右移。 |
| 输入 | 3 | S/L | 模式:HIGH = 并行装载,LOW = 串行移位。 |
| 输入 | 4–7 | D0–D3 | 并行数据输入。 |
| 输出 | 0–3 | Q0–Q3 | 当前存储位;Q0 为最低有效位(LSB)。 |
| 输出 | 4 | SO(串行输出) | 选中的串行端点。 |
逻辑与时序
- DIR 和 S/L 在上升沿采样。其他时钟电平不会改变存储位。
- SO 持续反映最近一个上升沿采样的方向所选定的端点,而不是独立锁存该边沿移出并丢弃的位。
- 没有 CLR(清零)、OE(输出使能) 或保持模式。每个上升沿都会执行装载或移位。
- Q0–Q3、SO 和存储字初始均为 LOW,输出始终处于驱动状态。
典型用途
移位寄存器可用于串并转换、并串转换实验、时钟控制的比特延迟以及双向比特移动。
运行时参考
| 端子 | 方向 |
|---|---|
SI |
输入 |
CLK |
输入 |
DIR |
输入 |
S/L |
输入 |
D0 |
输入 |
D1 |
输入 |
D2 |
输入 |
D3 |
输入 |
Q0 |
输出 |
Q1 |
输出 |
Q2 |
输出 |
Q3 |
输出 |
SO |
输出 |
新放置元件的输出初始状态按上方输出端子顺序排列为:00000。四态符号为 0、1、X(主动驱动的未知态)和 Z(高阻态)。默认传播延迟:2 ns(仿真时间)。
学习路径
常见问题
移位寄存器如何工作?
在每个 CLK 上升沿,S/L=1 加载 D0–D3。S/L=0 时,DIR=1 左移(SI 进入 Q0),DIR=0 右移(SI 进入 Q3);SO 反映由 DIR 选定的端点值。
SIPO(串入并出) 和 PISO(并入串出) 是什么?
该元件通过 SI、D0–D3、Q0–Q3、SO 支持串入并出和并行加载/串行输出。没有 CLR、OE 或独立保持输入。