在数字电路中，常常需要将一些数码、指令或运算结果暂时存放起来，这些暂时存放数码或指令的部件就是寄存器。由于寄存器具有清除数码、接收数码、存放数码和传送数码的功能，因此，它必须具有记忆功能，所以寄存器都由触发器和门电路组成的。一般说来，需要存入多少位二进制码就需要多少个触发器。
寄存器中可分为数码寄存器（也简称为存器）和移位寄存器两种。它们共同之处是都具有暂时存放数码的记忆功能，不同之处是后者具有移位功能而前者却没有。
23.1.1 数码寄存器
数码寄存器的逻辑图如图10-1-1所示，它的存储部分由D触发器构成。
数码寄存器的工作原理
当接收脉冲CP的高电平到来后，输入数据X1~X4就并行存入寄存器。因为输入数据加于触发器的D端，数码若为“1”，D也为“1”。由D触发器的真值表可知，CP作用后，D触发器的输出端Qn+1=D n=1；若输入数码为“0”， Qn+1=D n=0。可见，不管各位触妆器的原状态如何，在CP脉冲作用后。输入数码X1~X4就存入寄存器，而不需要预先“清零”。
图23-1-1 数码寄存器
这种寄存器每次接收数码时，只需要一个接收脉冲，故称单拍接收方式。显然，从传送速度来看，单拍接收方式要快一些。在数字式仪表中，为了节省复位时间，往往采用单拍接收方式。
图23-1-1介绍的寄存器在接收数码时，各数码是同时输入到寄存器中去的。输出时也是各位同时输出的。因此，称这种输入、输出方式为并行输入并行输出。寄存器也可以用JK触发器构成，它的工作原理也很简单，在此就不再分析了。
23.1.2 移位寄存器
23.1.2.1 移位的概念
在数字系统中，常常要将寄存器中的数码按时钟的节拍向左移或右移一位或多位，能实现这种移位功能的寄存就称为移位寄存器。移位寄存器是数字装置中大量应用的一种逻辑部件，例如在计算机中，进行二制数的乘法和除法都可由移位操作结合加法操作来完成。
移位寄存器的每一位也是由触发器组成的，但由于它需要有移位功能，所以每位触发器的输出端与下一位触发器的数据输入端相连接，所有触发器公用一个时钟脉冲，使它们同步工作。一般规定右移是向高位移，左移是向低位移，而不管看上去的方向如何。例如一个移位寄存器中的数码是
高位 低位
原数据 1 0 0 1
右移：串出1 ¬ 0 0 1 X ¬ 串入
原数据 1 0 0 1
左移：串入 ® X 1 0 0 ®1串出
在移位的过程中，移出方向端口处触发器的数据将移出寄存器，称为串行输出，简称串出；在寄存器另一端口处的触发器将有数据X移入寄存器，称为串行输入，简称串入。如果连续来几个时钟脉冲，寄存器中是数据就会从串行输出端一个一个送出，于是可以将寄存器中的数据取出，同时有新的数据从串入端一个一个进入寄存器。从寄存器中取出数据还有另一种方式，前面已经提过，就是从每位触发器的输出端引出，这种输出方式称并行输出，简称并出，同理送入数据有并入的方式，见图23-1-1。
23.1.2.2 双向移位寄存器
此移位寄存器的各种功能各需要有一个控制端，即有左移、右移、接收数码三个控制端，这些功能都不执行即相当保持功能。需要说明的是左移、右移、保持和并行输入数据相当是一次信号，这些功能只能一个一个的进行。如果是高电平有效，那么左移、右移、保持和并行输入数据这些输入端，其中只能有一个是高电平，否则寄存器不能正常工作。
图10-1-3 双向移位寄存器
实现并行输入时，接收控制端为“1”，其化控制端为“0”，全部2号与门打开，在CP作用后，数据X1~X4就分别通过2号与门，并行送入各位触发器中。
实现右移时，右称控制端为“1”，其它控制端置“0”全部3号与门打开，3号与门的连线是按照右移功能的要求，从低位连向高一位的触发器。因此，CP脉冲作用后就实现右移。
实现左移时，左移控制信号为“1”，其它控制端为“0”，全部1号与门打开。通过1号与门的数据是按左移功能连接的。因此，在CP脉冲作用后就实现了左移。
至于，“右移”、“左移”以及“接收”三种控制信号，则是由另外的控制电路送来的。根据这些控制命令，移位寄存器在不同的时间内完成不同的功能。
寄存器的输出缓冲级往往采用三态门（TSG），这样，可以根据需要断开寄存器和外电路之间的联系，或者扩展寄存器的个数，或者将寄存器的输出端都接到同一条输出总线上，大大简化寄存器的外电路连接，使寄存器的应用更方便。集成化移位寄存器一般均设置时钟缓冲门。下面介绍一种常见的单块集成移位寄存器。
下面介绍几种移位寄存器电路，一般移位寄存器在应用中，需要有左移、右移、保持和并行输入数据等多种功能。。图23-1-2是一个双向移位寄存器，它可实现右移、左移、并入、并出、串入和串出等操作，即能右移又能左移，故称双向移位寄存器。
23.1.2.3 74LS194型通用多功能移位寄存器
74LS194的逻辑图符号见图10-1-3，这是一种具有并行输出、并行输入、左移、右移、保持等多种功能的移位寄存器。逻辑符号中的SRG4(Shift Register 4)是四位移位寄存器的缩写。
74LS194的功能表见表10-1，国标逻辑符号见图23-1-3。下面结合
74LS194的功能表和逻辑符号来说明该电路的逻辑功能。
1．清零
当清零端CR输入低电平时，各触发器全置“0”。进行其他操作时CR端均要处于高电平。
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