右向移位寄存器的功能表

右向移位寄存器的功能表如下：

| 时钟 | 输入 | 输出 |
| --- | --- | --- |
| 上升沿 | D3D2D1D0 | Q3Q2Q1Q0 |
| 下降沿 | D3D2D1D0 | Q3Q2Q1Q0 |

其中，D3D2D1D0 表示输入的四位二进制数据，Q3Q2Q1Q0 表示输出的四位二进制数据。当时钟信号发生上升沿时，数据将向右移动一位，最低位的数据将丢失，新的数据将从最高位进入寄存器；当时钟信号发生下降沿时，寄存器的状态将保持不变，等待下一次时钟信号。

相关问题

设计一个4位移位寄存器

一个4位移位寄存器可以由4个D触发器（D Flip-Flops）和一些逻辑门来实现。

首先，我们需要4个D触发器来存储每个位。每个D触发器都有一个数据输入D和时钟输入CLK。当时钟信号CLK上升沿到来时，数据D将被存储到触发器中。当时钟信号下降沿到来时，触发器保持不变。

其次，我们需要逻辑门来实现移位操作。下面是一个简单的移位电路示意图：

       ____
      |    |
CLK---|>   |
      |____|   _______
         |----|      |
         |    |      |
Q0------|----|      |
         |    |      |
Q1------|----|      |
         |    |      |
Q2------|----|      |
         |    |      |
Q3------|----|______|

在这个电路中，D0-D3是D触发器输入端，Q0-Q3是D触发器输出端。XOR门和AND门控制移位方向。当XOR门的输出为0时，移位方向为右移；当XOR门的输出为1时，移位方向为左移。当AND门的输出为1时，移位功能才会被启用。

下面是移位电路的真值表：

       _____
CLK---|     |
      |     |______
      |            |
      |            |______
      |                   |
      |                   |______
      |                          |
      |                          |______
      |                                 |
      |                                 |______
      |                                        |
Q0----|                                        |
      |____                                    |
           |                                   |
Q1---------|                                   |
           |                                   |
Q2---------|                                   |
           |                                   |
Q3---------|-----------------------------------|
           |                                   |

根据真值表，我们可以得到移位电路的逻辑表达式：

Q0 = (D0 & !S) | (D1 & S)
Q1 = (D1 & !S) | (D2 & S)
Q2 = (D2 & !S) | (D3 & S)
Q3 = (D3 & !S) | (D2 & S)

其中，S为移位方向（0为右移，1为左移）。

因此，一个4位移位寄存器的电路如下所示：

       _____         _____         _____         _____
      |     |       |     |       |     |       |     |
D0----|>    |------>|     |------>|     |------>|     |
      |_____|       |_____|       |_____|       |_____|
        |             |             |             |
        |             |             |             |
       _|_          _|_          _|_          _|_
      |   |        |   |        |   |        |   |
S---->|XOR|------->|AND|------->|AND|------->|AND|---->
      |___|        |___|        |___|        |___|
        |             |             |             |
        |             |             |             |
CLK----|             |             |             |
        |             |             |             |
        |          ___V___       ___V___       ___V___
      |   |        |      |     |      |     |      |
Q0----|<---|-------|      |<----|      |<----|      |
      |___|        |______|     |______|     |______|
        |                         |             |
        |                         |             |
Q1-----|<------------------------|<------------|
        |                         |             |
        |                         |             |
Q2-----|<------------------------|<------------|
        |                         |             |
        |                         |             |
Q3-----|<------------------------|<------------|
      |___|                     |___|         |___|

该电路可以实现向左或向右移位，移位方向由S控制。当S为0时，电路向右移位；当S为1时，电路向左移位。

74LS194的逻辑功能表

74LS194是一个4位移位寄存器，它具有以下逻辑功能表：

| S0 | S1 | S2 | S3 | 功能 |
|----|----|----|----|------|
| 0 | 0 | 0 | 0 | 保持 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 右移 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 左移 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 加计数 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 清零 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 加计数 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 减计数 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 加计数 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | D 触发器 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | D 触发器 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | D 触发器 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | D 触发器 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | D 触发器 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | D 触发器 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | D 触发器 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | D 触发器 |

其中，S0-S3是控制输入线，用于选择不同的操作模式。保持、右移和左移模式可以用来移位数据，加计数和减计数模式可以用来实现计数器。D触发器模式可以用来存储数据。注意，在D触发器模式下，S0-S3的值对输出没有影响。