把若干個(gè)觸發(fā)器串接起來(lái),就可以構(gòu)成一個(gè)移位寄存器。由4個(gè)邊沿d 觸發(fā)器構(gòu)成的4位移位寄存器邏輯電路如圖1所示。數(shù)據(jù)從串行輸入端d1輸入。左邊觸發(fā)器的輸出作為右鄰觸發(fā)器的數(shù)據(jù)輸入。假設(shè)移位寄存器的初始狀態(tài)為0000，現(xiàn)將數(shù)碼d3d2d1d0(1101)從高位(d3)至低位依次送到d1端，經(jīng)過(guò)第一個(gè)時(shí)鐘脈沖后，q0＝d3。由于跟隨數(shù)碼d3后面的數(shù)碼是d2，則經(jīng)過(guò)第二個(gè)時(shí)鐘脈沖后,觸發(fā)器ff0的狀態(tài)移入觸發(fā)器ff1,而ff0變?yōu)樾碌臓顟B(tài),即q1＝d3，q0＝d2。依此類推,可得4位右向移位寄存器的狀態(tài), 如表1所示。
圖1 用邊沿d觸發(fā)器構(gòu)成的4位移位寄存器
表1 圖1電路的狀態(tài)表
cp
q0
q1
q2
q3
0
0
0
0
0
1
d3
0
0
0
2
d2
d3
0
0
3
d1
d2
d3
0
4
d0
d1
d2
d3
由表可知，輸入數(shù)碼依次地由低位觸發(fā)器移到高位觸發(fā)器,作右向移動(dòng)。經(jīng)過(guò)4個(gè)時(shí)鐘脈沖后,4個(gè)觸發(fā)器的輸出狀態(tài)q3q2q1q0與輸入數(shù)碼d3d2d1d0相對(duì)應(yīng)。為了加深理解,在圖2中畫出了數(shù)碼1101(相當(dāng)于d3＝1,d2＝1,d1＝0 ,d0＝1)在寄存器中移位的波形,經(jīng)過(guò)了4個(gè)時(shí)鐘脈沖后,1101出現(xiàn)在寄存器的輸出端q3q2q1q0。這樣，就可將串行輸入（從d1端輸入）的數(shù)碼轉(zhuǎn)換為并行輸出（從q3、q2、q1、q0端輸出）的數(shù)碼。這種轉(zhuǎn)換方式特別適用于將接收到的串行輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為并行輸出信號(hào)，以便于打印或由計(jì)算機(jī)處理。
圖2 圖1電路的時(shí)序圖
在圖3中還畫出了第5到第8個(gè)時(shí)鐘脈沖作用下，輸入數(shù)碼在寄存器中移位的波形(如圖2所示）。由圖可見(jiàn)，在第8個(gè)時(shí)鐘脈沖作用后，數(shù)碼從q3端已全部移出寄存器。這說(shuō)明存入該寄存器中的數(shù)碼也可以從q端串行輸出。根據(jù)需要，可用更多的觸發(fā)器組成多位移位寄存器。
除了用邊沿d 觸發(fā)器外,還可用其他類型的觸發(fā)器來(lái)組成移位寄存器,例如,用主從jk 觸發(fā)器來(lái)組成移位寄存器，其級(jí)間連接方式如圖3所示。根據(jù)jk觸發(fā)器的特征方程，由圖3可得:
ff2和ff3的接法與ff1完全相似，所以各jk 觸發(fā)器均以d 觸發(fā)器的功能工作，圖3和圖1所示電路具有相同的功能。
圖3 用主從jk觸發(fā)器組成的4位移位寄存器