集成移位寄存器应用实验

《集成移位寄存器应用实验》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、实验九集成移位寄存器应用实验一、实验目的1、了解集成移位寄存器的控制功能。2、掌握集成移位寄存器的应用。二、实验原理移位寄存器的功能是当时钟控制脉冲有效时，寄存器中存储的数码同时顺序向高位（左移）或向低位（右移）移位一位。所以，移位寄存器的各触发器状态必须同时变化，为同步时序电路。因为数据可以按序逐位从最低位或最高位串行输入移位寄存器，也可以通过置数端并行输入移位寄存器。所以移位寄存器的数据输入、输出方式有并行输入/并行输出、并行输入/串行输出、串行输入/并行输出、串行输入/串行输出。移位寄存器主要应用于实现数据传输方式的转换（串行到并行或并行到串行）、脉冲分配、序列信号产生以及时序电路的周期

2、性循环控制（计数器）等。4位移位寄存器74LS194的逻辑功能如表3.9.1所示。在方式信号三S1和S0控制下，74LS194可以实现右移（串行数据从SD输入）、左移（串行数据从SA输入）、置数（并行数据从d、c、b、a输入）及保持（输出不变）功能。表3.9.1四位移位寄存器74194功能表输入输出功能QDQCQBQA---0ФФФФФФ0000异步复位111ФФФdcbadcba同步置数110DiФ↑ФDiQDQCQB右移101ФDi↑ФQCQBQAQi左移100ФФ↑ФQDQCQBQA保持图3.9.1为简易兵乓球游戏机电路。输入R，L为球拍击球信号，高电平有效，输出去QD~QA接4个发光二

3、极管指示乒乓球的运动轨迹。游戏规则：R或L输入一个正脉冲发球，发光二极管指示球向对方移动，到达对方顶端位置时，对方必须及时接球，使球返回，否则就会失球。输入的移位脉冲频率越高，球的移动轨迹越快，接球难度越大。3、实验参考电路（1）乒乓球游戏机电路原理如图3.9.1所示（2）寄存器如图3.9.2所示。三、实验设备与器材1、THD-4型数字电路实验箱2、集成四2输入或非门（74LS02）3、集成四异或门（74LS860）4、集成四位移位寄存器（74LS194）复位74LS194QQLRUCC1HZ16151413121110912345678CRUCCSDQAAQBBQCCQDDCPSAS1GND

4、S0≥1≥1图3.9.1乒乓球游戏机电路原理图=1“1”=1QDQCQBQACR74LS194SACPS1S0“1”1HZ图3.9.2移位寄存型计数器电路原理图四、试验内容与步骤（1）乒乓球游戏电路实验①连接图3.9.1电路或或非门部分，R与L端接逻辑开关，Q与端接发光二极管。测试并记录电路的逻辑功能。②连接3.9.1电路移位寄存器部分，观察游戏效果。注意发球或接球动作是给予R或L一个正脉冲，即逻辑开关“1”后必须复“0”，动作必须准确，置“1”的时间过短发不出球或接不住球；置“1”的时间过长，指示球轨迹的发光二极管可能不是一个而是多个，影响游戏效果。（2）移存型计数器连接图3.9.2电路。电

5、路复位后输入1HZ脉冲，观察电路输出状态是否与理论分析相同。时钟脉冲改位10KHZ，用示波器记录QD和QC的输出序列信号的波形。（3）串行信号传输连接串行信号传输电路。发送方和接收方的移位寄存器分放在两组实验装置上。发送方的4位并行数据输入由逻辑开关控制，设置值任意。接收方的4位并行输出接发光二极管。移位脉冲CP由发送方实验装置的逻辑脉冲按钮提供，观察数据的串行传输过程。（4）74LS194构成的4位环形计数器①连接电路，输出接发光二极管，时钟接1Hz，预置控制端接逻辑开关。②先预置初值“0001”，然后设置移位工作方式，观察实验结果，记录状态图。③时钟脉冲频率改为1Hz，用示波器分别观察4个

6、输出信号的周期及相位关系，画出波形图。（5）4位扭环计数器连接电路，输出接发光二极管，时钟接1Hz脉冲，观察实验效果，记录状态图。五、实验报告要求（1）完成预习内容要求设计的电路原理图。（2）实验结果处理。（3）写出图3.9.2电路的状态转换图和输出信号序列。（4）回答思考题。六、实验预习要求（1）分析图3.9.1中两个或非门组成什么功能的逻辑电路？说明整个电路得工作原理。（2）如果希望球的运动轨迹用8个发光二极管指示，怎样改进电路？（3）分析图3.9.2电路的状态转换关系、输出信号的序列和自启动能力。（4）用量片74LLS194设计一个串行数据传输电路，发送方将并行输入的4位二进制数据转换成

7、串行数据输出，接收方将串行输入的数据转换成并行数据输出，信号传输位序任意选择。画出电路原理图。（5）用74LS194设计一个4位环行计数器，移位方向任意，可预置初值“0001”，画电路原理图。（6）用74LS194设计一个4位扭环形计数器，移位方向任意，具有复位控制功能，画出电路原理图。七、思考问题（1）图3.9.1电路的缺陷是：如果球未到达对方顶端位置，对方击球，球也返回。思考能否增加一个发球输