移位暫存器

在數字電路中，移位暫存器（英語：shift register）是一種在若干相同時間脈衝下工作的以觸發器為基礎的器件，數據以並行或串列的方式輸入到該器件中，然後每個時間脈衝依次向左或右移動一個比特，在輸出端進行輸出。這種移位暫存器是一維的，事實上還有多維的移位暫存器，即輸入、輸出的數據本身就是一些列位。實現這種多維移位暫存器的方法可以是將幾個具有相同位數的移位暫存器並聯起來。

簡介

在數字電路中，用來存放二進制數據或代碼的電路稱為暫存器。暫存器是由具有存儲功能的觸發器組合起來構成的。一個觸發器可以存儲一位二進制代碼，存放N位二進制代碼的暫存器，需用n個觸發器來構成。按功能可分為：基本暫存器和移位暫存器。

移位暫存器中的數據可以在移位脈衝作用下依次逐位右移或左移，數據既可以並行輸入、並行輸出，也可以串列輸入、串列輸出，還可以並行輸入、串列輸出，串列輸入、並行輸出，十分靈活，用途也很廣。

原理

移位暫存器不僅能暫存數據，而且能在時鐘信號的作用下使其中的數據依次左移或右移。

四位移位暫存器的原理圖如圖所示。F₀、F₁、F₂、F₃是四個邊沿觸發的D觸發器，每個觸發器的輸出端Q接到右邊一個觸發器的輸入端D。因為從時鐘信號CP的上升沿加到觸發器上開始到輸出端新狀態穩定地建立起來有一段延遲時間，所以當時鐘信號同時加到四個觸發器上時，每個觸發器接收的都是左邊一個觸發器中原來的數據(F₀接收的輸入數據D₁)。暫存器中的數據依次右移一位。

圖1

特點

移位暫存器可以用來暫存代碼，還可以用來實現數據的串列—並行轉換、數值的運算以及數據的處理等。

積體電路

目前常用的集成移位暫存器種類很多，如74X164、74X165、74X166、74X595均為八位單向移位暫存器，74195為四位單向移存器，74194為四位雙向移位存器，74198為八位雙向移位存器。

分類

根據移位方向，常把它分成左移暫存器、右移暫存器和雙向移位暫存器三種。根據移位數據的輸入－輸出方式，又可將它分為串列輸入－串列輸出、串列輸入－並行輸出、並行輸入－串列輸出和並行輸入－並行輸出四種電路結構。

此外，有些移位暫存器還具有預置數功能，可以把數據並行地置入暫存器中。

利用移位暫存器能進行數據運算、數據處理，實現數據的串列—並行互相轉換，還可接成各種移位暫存器式計數器，如環形計數器、扭環形計數器等。