2 移位寄存器及其应用

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1、实验七移位寄存器及其应用一、实验目的1.移位寄存器74LS194的逻辑功能及使用方法；2.熟悉4位移位寄存器的应用。二、实验预习要求1.了解74LS194的逻辑功能；2.用4位移位寄存器构成8位移位寄存器；3.了解移位寄存器构成环形计数器的方法。三、实验原理1.移位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。74LS194是一个4位双向移位寄存器，最高时钟脉冲为36MHz，其逻辑符号及引脚排列如图实验7.1所示。 图实验7.174LS194逻辑符号及引脚排列其中：D0～D1为并行输入端；Q0～Q3为并行输出端；SR－右移串引输

2、入端；SL－左移串引输入端；S1、S0－操作模式控制端；/CR－为直接无条件清零端；CP－为时钟脉冲输入端。74LS194模式控制及状态输出如表实验7.1所示。2.用74LS194构成8位移位寄存器电路如图实验7.2所示，将芯片（1）的Q3接至芯片（2）的SR，将芯片（2）的Q4接至芯片（1）的SL，即可构成8位的移位寄存器。注意：/CR端必须正确连接。3.74LS194构成环形计数器把移位寄存器的输出反馈到它的串行输入端，就可以进行循环移位，如图实验7.3所示。设初态为Q3Q2Q1Q0=1000，则在CP作用下，模式设为右移，输出状态依次为：表实

3、验7.174LS194工作状态表2.用74LS194构成8位移位寄存器电路如图实验7.2所示，将芯片（1）的Q3接至芯片（2）的SR，将芯片（2）的Q4接至芯片（1）的SL，即可构成8位的移位寄存器。注意：/CR端必须正确连接。 图实验7.28位移位寄存器3.74LS194构成环形计数器把移位寄存器的输出反馈到它的串行输入端，就可以进行循环移位，如图实验7.3所示。设初态为Q3Q2Q1Q0=1000，则在CP作用下，模式设为右移，输出状态依次为： 图实验7.3环形计数器图实验7.3电路是一个有四个有效状态的计数器，这种类型计数器通常称为环形计数器。

4、同时输出端输出脉冲在时间上有先后顺序，因此也可以作为顺序脉冲发生器。四、实验仪器设备1.TPE－AD数字实验箱1台2.四位双向移位寄存器74LS1942片3.四两输入集成与非门74LS001片五、实验内容及方法1.测试74LS194（或CC40194）的逻辑功能参图实验7.1接线，/CR、S1、S0、SL、SR、D3、D2、D1、D0分别接逻辑电平开关输出插孔；Q3Q2Q1Q0用LED电平显示，CP接单脉冲源输出插孔。按表实验7.1进行逐项对比测试。（1）清零：令=0，此时Q3Q2Q1Q0=0000。之后置=1（2）送数：令=S1=S0=1，D3D

5、2D1D0=0101，加CP脉冲，观察CP=0、CP由0→1、CP由1→0，三种情况下寄存器输出状态的变化。结果应该是输出状态的变化应发生在CP的上升沿。（3）右移：令=1，S1=0，S0=1，由右移输入端SR送入二进制码0100，由CP端加入4个单脉冲信号，观察输出情况。（4）左移：先清零或预置，再令=1，S1=1，S0=0，从SL送入1010；连续输入4个CP脉冲，观察输出情况。（5）保持：令=1，S1=S0=0，加CP脉冲，观察寄存器的输出状态是否变化。2．8位移位寄存器（1）参照图实验7.2连接电路，Q0～Q7用LED显示；（2）用并行送数

6、法预置寄存器为某一个二进制数码（如：=1，S1=S0=1，送11）；（3）设定S1S0移位模式（S1S0=01右移），用单脉冲源依次输入CP脉冲，观察Q0～Q7的变化情况。移位寄存器中的数据可以在移位脉冲作用下一次逐位右移或左移，数据既可以并行输入、并行输出，也可以串行输入、串行输出，还可以并行输入、串行输出，串行输入、并行输出，十分灵活，用途也很广。　　目前常用的集成移位寄存器种类很多，如74164、74165、74166均为八位单向移位寄存器，74195为四位单向移存器，74194为四位双向移存器，74198为八位双向移存器。3．环型计数器（1

7、）参照图实验7.3连接电路，Q0～Q3用LED显示；（2）参照实验内容2进行，观察输出状态的变化情况。电路简单，N位移位寄存器可以计N个数，实现模N计数器。状态为1的输出端的序号等于计数脉冲的个数，通常不需要译码电路。缺点：状态利用率低，无效循环多。六、实验报告1.总结74LS194的逻辑功能；双向移位寄存器74LS194具有左移、右移、保持、复位和置数等功能，通过对S1和S0的设置可实现不同功能。D0、D1、D2和D3是数据输入端主要用于置数使用，可接至VCC或GND实现不同的二进制组合；DSR和DSL分别是右移和左移的数据输入端，也可接至VCC

8、或GND输入1或0；Q0、Q1、Q2和Q3接发光小灯泡观察其输出情况。2.画出相应的电路图，画出环型计数器的输出波形图。