数字电路实验6移位寄存器的应用

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1、《数字电路与系统设计》实验指导书6实验报告课程名称：数字电路实验第6次实验实验名称：移位寄存器的应用实验时间：2012年5月7日实验地点：组号学号：姓名：指导教师：评定成绩：《数字电路与系统设计》实验指导书6实验六移位寄存器应用一、实验目的：1．了解寄存器的基本结构。2．掌握74LS194移位寄存器的逻辑功能。3．学习中规模移位寄存器的应用。二、实验仪器：序号仪器或器件名称型号或规格数量1逻辑实验箱12万用表13双踪示波器1474LS1941574LS1121674LS041774LS001874LS861974LS101三、实验原理：数据的存储和移动是数字信号的一种常见运作，能实

2、现这种动作的是数据寄存器和移位寄存器，它们同计数器一样也是数字电路中不可缺少的基本逻辑器件。数据寄存器有两类结构，一类是由多个钟控D锁存器组成的，另一类是由多个钟控D触发器组成的。数据寄存器的数据的输入和输出都是并行的。移位寄存器的结构也是由多个触发器级联的，其数据不仅可以存储，还可以左移或右移。移位寄存器的数据的输入和输出都有串行和并行之分，数据的动作受公共时钟信号的控制，也就是同步工作的。4位双向移位寄存器74LS194A为TTL双极型数字集成逻辑电路，外形为双列直插，它具有清除、左移、右移、并行送数和保持等多种功能，是一种功能比较全的中规模移位寄存器，图6-1是引脚排列图，逻

3、辑符号如图6-2所示，74LS194A的功能表见表6-1。《数字电路与系统设计》实验指导书6表6-174LS194A4位双向移位寄存器功能表功能M1M0CPRDDRd1d2d3d4DLQ1n+1Q2n+1Q3n+1Q4n+1清零―――0――――――0000预置11↑1―d1d2d3d4―d1d2d3d4右移01↑1dR―――――dRd1d2d3左移10↑1―――――dLd2d3d4dL保持00―1――――――Q1nQ2nQ3nQ4n移位寄存器的最直接应用是数据的串/并转换，图6-3和图6-4就是简单的实例。在图6-3中M1M0=01，表示数据可以右移，首先清零端输入一个负脉冲，使Q

4、1Q2Q3Q4=0，在单脉冲CP的作用下，右移输入端DR依次串入数据，4个CP后就可在4个输出端Q1Q2Q3Q4得到并行数据。在图6-4中首先M1M0=11，在单脉冲CP的作用下，4位数据并行输入到移存器，然后使M1M0=10，表示数据可以左移，左移输入端DL=1时，在单脉冲CP的作用下，数据依次从Q1端输出，空缺位被1（DL）填补。4个CP后，原4位并入的数据全被移出，这时候Q1Q2Q3Q4=1111。《数字电路与系统设计》实验指导书6如果把移位寄存器的输出以一定方式馈送到串行输入端，则可以得到电路连接简单、编码别具特色、用途极为广泛的移位寄存器型计数器。利用74LS194，把Q

5、4接到DR端，即可得到模为4的环形计数器（不能自启动），见图6-5；把Q4通过一个非门接到DR端，即可得到模为8的扭环计数器（不能自启动），见图6-6。Q输出通过不同的组合电路接到DR端还可得到不同模值的移位计数器或伪随机序列发生器。四、实验内容：1．数据的存储和移动（1）用一片74LS194及适当门电路实现四位串/并转换，记录结果。步骤：器件初态清零，先使Q1Q2Q3Q4=0，输出Q1Q2Q3Q4接指示灯，用单脉冲作CP，用一个开关依次串入数据至DR，一个数据一个CP。右移令DR=1010111000，记录结果：（10个CP）CPQ1Q2Q3Q401000101002101030

6、101410105110161110《数字电路与系统设计》实验指导书670111800119000110（2）用一片74LS194及适当门电路实现四位并/串转换，记录结果。步骤：器件DL=1，Q1接指示灯，先并行输入数据d1d2d3d4，然后使器件工作在左移状态，用单脉冲作CP，每输入一个CP观察输出结果。设有两组4位数据1010及1110。记录结果：（注意第二组数据输入的时间及第9、10个CP的输出）CPQ1Q2Q3Q401010101012101130111411115111061101710118011191111102．移位计数器（1）用一片74LS194及适当门实现伪随机

7、序列，见图6-7。步骤：器件初态清零，先使Q1Q2Q3Q4=1，输出Q1Q2Q3Q4接指示灯，记录指示灯结果：CPQ1Q2Q3Q4《数字电路与系统设计》实验指导书601111101112101130101410105110160110700118100190100100010110001121000131100141110151111160111（2）用一片74LS194及适当门实现M=5的计数器，记录指示灯结果。参考设计过程如下，得到图6-8：五、实验思考：1．用7