MOS静态移位寄存器结构及其工作原理

移位寄存器是能寄存信息和具有移位功能的逻辑部件。MOS移位寄存器按照结构可分为静态和动态两种。下面将分别介绍这两种移位寄存器的结构及其工作原理。MOS静态移位寄存器

一、MOS静态移位寄存器

静态移位寄存器可以由主从R-S触发器或J-K触发器组成。对于集成电路来说，采用主从D触发器来做移位寄存器的单元更为适宜。图3-21（a）是一个由四个R-S触发器组成的四位移位寄存器的结构示意图。

MOS静态移位寄存器

这里我们仍以PMOS为例，结合脉冲波形来说明它的工作过程，见图3-21（b）。假设触发器的起始状态为“0”，然后输入一个“1”电平，当输入信号的电平由“0”变为“1”后，第一个触发器的输入电平是。移位脉冲（1）到来后，第一个触发器变为“1”状态，1，而其它触发器状态不变，。此后输入信号又变为“0”，而第二个触发器的输入电平是移位脉冲（2）到来后，第一个触发器变为“0”状态，；第二个触发器变为“1”状态，，第三、四个触发器不变，。依次类推，移位脉冲（3）使第三个触发器变为“1”状态，其它触发器变为“0”状态；移位脉冲（4）使第四个触发器变为“1”状态，其它触发器变为“0”状态。

从以上过程可以看出，如果输入信号中出现一个“1”，在移位脉冲的作用下，这个“1”信号在不同的时间里寄存在不同的触发器中，每来到一个移位脉冲，这个“1”信号就向右移动一位。因此这个线路叫做静态移位寄存器。MOS静态移位寄存器

MOS静态移位寄存器

上述移位寄存器的脉冲是向右移的，称为右移移位寄存器。如果将上述结构加以改进，就可使移位寄存器既具有右移的功能，又具有左移的功能。图3-22所示为串行输入、串行输出，具有左移和右移功能的八位移位寄存器。MOS静态移位寄存器

它的移位原理是这样的：若控制端加“0”电平，当左输入端（或右输入端）为信号“1”时，来一个左移（或右移）脉冲，使（或1）管导通，输入信号就对充电，使导通，接着控制端加“1”电平，使”导通。这时通过导通的接地而变为“0”，同时，Q也变为“1”。即输入信号移入这个单元。相反，若电容上为“0”，则截止，控制脉冲到来不能改变R-S触发器的状态。此时“0”信号的移入是由总清加“1”电平来完成的。但为了使这移位寄存器能稳定工作，对移位、控制和总清三个信号要保持一定的时间关系。其波形图如3-22（c）所示。这里应特别注意，控制脉冲的宽度应大于总清的脉冲宽度，否则移位寄存器在的作用下，每位都将置“0”。这就破坏了移位寄存器的正常工作状态。例如，若第n级存的信号是“1”（即），当-“1”时，要从“1”变为“0”，但由于总清脉冲的宽度比控制脉冲的宽度狭，所以总清脉冲过后，又立即恢复到“1”，保证了移位寄存器的正常工作。MOS静态移位寄存器