單片機內部有大量寄存器，寄存器是一種能夠存儲數據的電路，由觸發器構成。
（1）觸發器
觸發器是一種具有記憶存儲功能的電路，由門電路組成。常見的觸發器包括：RS 觸發器、D 觸發器和 JK觸發器等，其中D觸發器最為常用。D觸發器的邏輯符號如下圖
從圖中可以看出，D觸發器的端子包括：輸入端D、輸出端Q、反相輸出端、時鐘脈衝輸入端CLK、置“0”端R和置“1”端S。
數據存儲過程：當D觸發器的D端輸入數據“1”時，數據並不能馬上被存入觸發器，只有CLK端時鐘脈衝信號上升沿（即低電平轉為高電平時）到來時，“1”才能被存入觸發器，存入後Q端輸出“1”，端輸出“0”。也就是說，只有時鐘脈衝上升沿到來時，D觸發器才能將輸入端的數據存儲起來，並從Q端輸出。
D觸發器的置“0”和置“1”：當置“0”端R為低電平時，觸發器被置“0”，即Q端為“0”；當置“1”端S為低電平時，觸發器被置“1”，即Q端為“1”。
（2）寄存器
寄存器是單片機內部的基本存儲單元，由觸發器構成，一個觸發器就是1位寄存器。
圖示是一種由D觸發器構成的4位寄存器。
在工作時，寄存器先讓清0線為低電平，該低電平送到各觸發器的CLR端（實際為D觸發器的R端），將各觸發器清0，Y3Y2Y1Y0=0000；然後將數據送到各觸發器輸入端，當CLK端的時鐘脈衝上升沿到來時，輸入端的數據就被存入到各觸發器中，並從輸出端輸出。
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