实验九 移位寄存器及其应用.ppt

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1、实验九移位寄存器及其应用1.掌握中规模集成移位寄存器74LS194的逻辑功能及测试方法。2.用74LS194设计任意模值的扭环计数器的方法3、了解移位寄存器的使用—实现数据的串行，并行转换和构成环形计数器。一、实验目的要求：二、实验原理：1.移位寄存器：在数字系统中能寄存二进制信息，并进行移位的逻辑部件称为移位寄存器。2.集成移位寄存器74LS194功能：具有左移位、右移位、清零、数据并入/并出、并入/串出等多种功能。逻辑符号QuartusII软件提供的74194逻辑符号SLSI:左移输入端SL或DLSLSI:右移输入端SR或DRCLRN:3.移位寄存器

2、的应用：(1)构成环形计数器(2)构成扭环形计数器1、测试74LS194的逻辑功能2、移位寄存器构成的移位型计数器（1）环形计数器（2）扭环形计数器3、实现数据串、并转换（1）串行/并行转换器（2）并行/串行转换器三、实验内容：四、实验步骤1、测试74LS194的逻辑功能:设计74LS194文件，下载到芯片后，、S1、S0、SL、SR、D0、D1、D2、D3、D4分别接至逻辑电平开关的输出插孔；Q0、Q1、Q2、Q3分别接至逻辑电平显示插孔。CP接单次脉冲源，测试74LS194的逻辑功能。（1）环形计数器下图是用74194构成的环形计数器的逻辑图。当正脉

3、冲起动信号START到来时，使S1S0=11，从而不论移位寄存器74194的原状态如何，在CP作用下总是执行置数操作使Q0Q1Q2Q3=1000。当START由1变0之后，S1S0=01，在CP作用下移位寄存器进行右移操作。在第四个CP到来之前Q0Q1Q2Q3=0001。这样在第四个CP到来时，由于DSR=Q3=1，故在此CP作用下Q0Q1Q2Q3=1000。可见该计数器共4个状态，为模4计数器。根据实验结果画出该环形计数器状态图。2、移位寄存器构成的移位型计数器（2）扭环形计数器为了增加有效计数状态，扩大计数器的模，将上述接成右移寄存器的74194的末

4、级输出Q3反相后，接到串行输入端DSR，就构成了扭环形计数器，如下图所示，该电路有8个计数状态，为模8计数器。一般来说，N位移位寄存器可以组成模2N的扭环形计数器，只需将末级输出反相后，接到串行输入端。根据实验结果画出该扭环形计数器状态图。3、串行/并行转换器（1）串行/并行转换是指串行输入的数据，经过转换电路之后变成并行输出。下面是用两片74LS194构成的七位串行/并行转换电路。设计文件时，需要引脚分配端口是上图中的“接地”、“1”、“串行输入”、“Q0……Q7”、“CP”。其余直接连好电路。实验时自行设置一组七位代码从“串行输入”端口每个CP信号输

5、入一个数（2）并行/串行转换是指并行输入的数据，经过转换电路之后变成串行输出。下面是用两片74LS194构成的七位并行/串行转换电路，与上图相比，它多了两个与非门，而且还多了一个转换启动信号（负脉冲或低电平），工作方式同样为右移。五、实验报告要求1、使寄存器清零，除了采用输入低电平的方法外，可否通过左移或右移的方法来实现？可否使用并行送数法？若可行，如何进行操作?2、在对CC40194进行送数后，若要使输出端改为另外的代码，是否一定要使寄存器清零？3、若要进行循环左移，图9-3、9-4接线应如何修改？4、根据实验结果，画出4位环形计数器和4位扭环形计数器

6、的状态转换图。7、分析串/并转换器、并/串行转换器电路所得结果的正确性。Q0Q1Q2Q3DIRD0D1D2D3DILRDS1S0CLK74LS194用双向移位寄存器74LS194组成节日彩灯控制电路+5V+5VCLK1秒Q=1时LED亮1k二极管发光LEDQ0Q1Q2Q3DIRD0D1D2D3DILRDS1S0CLK74LS194+5VS1=1,S0=1置数控制S1=0,S0=1右移控制趣味实验5.移位寄存器及其应用一、实验目的1、掌握中规模4位双向移位寄存器逻辑功能及使用方法。2、熟悉移位寄存器的应用—实现数据的串行、并行转换和构成环行计数器。二、实

7、验原理寄存器是计算机和其他数字系统中用来存储代码或数据的逻辑部件。它的主要组成部分是触发器。一个触发器能存储1位二进制代码，所以要存储n位二进制代码的寄存器就需要用n个触发器组成。把若干个触发器串接起来，就可以构成一个移位寄存器。移位寄存器是一个具有移位功能的寄存器，是指寄存器中所存的代码能够在移位脉冲的作用下依次左移或右移。既能左移又能右移的称为双向移位寄存器，只需要改变左、右移的控制信号便可实现双向移位要求。根据移位寄存器存取信息的方式不同分为：串入串出、串入并出、并入串出、并入并出四种形式。本实验选用的4位双向通用移位寄存器，型号为74LS194，

8、其引脚排列如图5-1所示。集成移位寄存器74LS194由4个RS触发器及它们的输