81、移位寄存器：原理、应用与转换详解

移位寄存器：原理、应用与转换详解

1. 移位寄存器结构

移位寄存器是一种 n 位寄存器，能在每个时钟脉冲到来时将存储的数据移动一位。常见的移位寄存器类型有以下几种：

1.1 串行输入串行输出移位寄存器

其结构如图所示，串行输入（SERIN）在每个时钟脉冲时指定一个新的位进入寄存器的一端。这个位在 n 个时钟脉冲后出现在串行输出（SEROUT）端，并在一个时钟脉冲后丢失。因此，n 位串行输入串行输出移位寄存器可用于将信号延迟 n 个时钟脉冲。

1.2 串行输入并行输出移位寄存器

具有所有存储位的输出，可将这些位提供给其他电路。这种移位寄存器可用于串行到并行的转换。

1.3 并行输入串行输出移位寄存器

在每个时钟脉冲时，根据 LOAD/SHIFT 控制输入的值，寄存器要么从输入 1D - ND 加载新数据，要么移动其当前内容。内部使用 2 输入多路复用器在每个触发器的 D 输入上选择两种情况。该寄存器可用于并行到串行的转换。

1.4 并行输入并行输出移位寄存器

通过为并行输入移位寄存器的所有存储位提供输出得到。这种设备通用性强，可用于上述其他移位寄存器的任何应用。

下面用 mermaid 流程图展示这些移位寄存器的类型关系：

graph LR
    A[移位寄存器] --> B[串行输入串行输出]
    A --> C[串行输入并行输出]
    A --> D[并行输入串行输出]
    A --> E[并行输入并行输