课题二十二寄存器应用实例

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1、课题二十二寄存器应用实例教师授课教案课程名称：数字电了技术200_^至200_年笫_学期第—次课班级：—编制口期：20卫_年—刀教学单元（章节）：6、2寄存器应用实例目的要求:1、进一步熟悉寄存器的功能2、理解和掌握寄存器的应用知识要点：产生序列信号用移位寄存器分频、计数寄存器集成电路简介（作为资料供学牛查阅）技能要点：能熟练分析寄存器的实例应用教学步骤：1、复习移位奇存器的功能2、介绍寄存器的应用实例教具及教学手段：课堂讲授与多媒体相结合举例说明作业布置情况:课后习题6、4；6、5；6、7课后分析与小结:授课教师:授课日期：20年月tl复习：移位寄存器的

2、功能新课一、产生序列信号序列信号：在同步脉冲的作用下按一定周期循环产生的一串二进制信号，比如0111...0111,每隔4位重复一次,称为4位序列信号4-5V74LS04CLKDSRDOD—D2氐严町血DI21QQQQ15IT13"T274LS194OUT例：上图是用移位寄存器组成的8位序列信号发牛.器，序列信号数字为00001111电路的工作原理：74LS194接成右移方式，其右移串行输入信号取占Q3的非。在清零脉冲的作用下，寄存器的Q端全部置为0,DSR为lo在时钟信号的作用下，数据右移，为此，Q3的输出为0000111100001111...0000

3、1111在时钟脉冲的作用下，其输出波形如下图所示-―TLnmmMLrmjWLm厅列信号广泛用于数字设备测试、数字式噪声源，或在雷达、通信、遥测、遥控中作为识别信号或基准信号。产生序列信号的逻辑部件称为序列信号发生器选合适的反馈组合可得到不同数值序列信号产牛序列信号的原则：1、寄存器工作方式设置为串行输入移位方式2、输出信号通过反馈电路送至串行输入端3、产生序列信号最人长度为2n（n为寄存器位数）4、山某一个输出端引出输出信号（串出）由4位移位寄存器构成的序列信号发牛器的一般结构如下图所示CLK45V二、用移位寄存器计数在下图中，从Q0〜Q3中取出数据，并对

4、数据进行译码，则电路成为一•种计数器。该电路清零以后，随着计数脉冲的到来，数据右移，Q3Q2Q1Q0的数据依次为0000->0001->0011->0111TJ1000—1100—1110—111174LS194dIiiQQQQ踏切氐CLK肾砸o7共有8种不同的状态，并且构成一个循环。接在寄存器示面的译码器可以对这8种状态译码，得到0〜7共8个数字，此电路构成八进制计数器。15Rn缺点：计数丽，如果不清零，山于随机性，随着计数脉冲的到來，Q3Q2Q1Q0的状态可能进入另8种无效的循坏，原來的译码器无法对这8种状态译码。另一个缺点是没有充分利用寄存器输出的所

5、冇状态教学内容板书或旁注解决的办法：设计反馈逻辑电路山11位寄存器构成的计数器的最大长度为：N=2n_l当n=4,反馈逻辑:表达式为DSR=Q3®Q1,Q3®Q0当=8时，DSR=Q7®Q5®Q4®Q3,Q7®Q3®Q2®Q1三、用移位寄存器分频1.固定比分频器分析序列信号发生器的输出，阐明采用不同的反馈逻辑，可构成不同的固定比分频器2.可编程分频器所谓可编程分频器是指分频器的分频比可以受程序控制。以书木图6.12的实际电路为例介绍利用移位寄存器实现可编程分频的基本思路(1)介绍图构成特点(2)工作过程：(1)清零，寄存器的全部数据皆为0,S0=2^=1,

6、74LS194为并行输入数据工作状态。在CLK上升沿的作用下将74LS138的输出数据送寄存器的输出端。例如：CBA=011,则Y0〜Y7的数据为11101111,即2Q0〜2Q3为1110,1Q1〜1Q3为1111。此时，S0=2°・=0,(2)左移位操作状态(S0=0,Sl=l)o当左移位3次以后，输出端为01111111。此时S0=2^=l,接着并行置数，再左移，如此反复。在输出端2Q0处得到4分频信号。书本图6.13为其波形图。分频原理：译码器输出数据作为移位寄存器并入信号，反馈逻辑电路通过S0或S1自动设置移位或并入工作方式，移位n次后，数据会再

7、次并入寄存器完成一周期，由反馈端取得信号，译码器输入地址CBA取值可改变分频系数。见书本图6、11获得不同频率的时钟或基准信号。其方法一-般是对系统主吋钟信号进行分频，利川移位寄存器也可以实现在现代通信系统与控制系统中，可编程分频器得到广泛的应用图6.12电路最人分频系数等于8