11 实验五：触发器和寄存器
AI summary
实验五涉及触发器和寄存器的基本概念，包括D触发器的工作原理、状态转换表和激励表，以及寄存器的类型和功能。实验内容包括使用System Verilog描述D触发器、设计2位加法计数器、构建74LS175和描述74LS194双向移位寄存器。
Tags
Flip-Flops And Registers
Digital Electronics
System Verilog
实验五 触发器和寄存器
实验背景
D触发器
D触发器是最常用的触发器。它只有一个输入端D，对上升沿触发的D触发器，在时钟CLK的上升沿，输出Q=D，其余时刻Q不变。基本的D触发器的状态转换表和激励表见下图。
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状态转换表：
D | Q^n | Q^n+1 |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | c1 |
激励表：
Q^n -> Q^(n+1) | D |
0 0 | 0 |
0 1 | 1 |
1 0 | 0 |
1 1 | 1 |
+++
触发器除了同步输入端外，还有异步输入端（包括置1端SET和清零端CLR）；不同的触发器可以通过加入组合电路来实现功能转换。触发器可以组合构成不同类型的寄存器。
寄存器
寄存器是用来暂时存放一组二进制代码的器件，主要分为数码寄存器和移位寄存器；数码寄存器在时钟脉冲的作用下，实现数据的并行接收、存储和传送；常用的数码寄存器器件有74LS175和74LS273等；74LS175的功能见表5-7.移位寄存器除了有存储功能外，还可以在时钟脉冲的作用下对数据实现移位功能，移位寄存器器件有74LS164和74LS194等；
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74LS175的功能表：
RD CP | 工作状态 |
0 X | 异步清零 |
1 上升沿 | 数据存放 |
1 0 | 数据保存 |
74LS194的功能表：
RD | A1 A0 | 工作状态 |
0 | X X | 异步清零 |
1 | 0 0 | 数据保持 |
1 | 0 1 | 右移 |
1 | 1 0 | 左移 |
1 | 1 1 | 并行置数 |
实验内容
1、用System Verilog语言描述带异步清零和异步置数的D触发器，编译并实现器件逻辑功能。
2、用输出分别为q1和q0的两个D触发器设计一个2位的加法计数器。其中，q1为高位。
3、用D触发器构成74LS175。
4、用System Verilog语言描述74LS194双向移位寄存器。
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