实验七_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.熟悉移位寄存器的工作原理和特点；2.熟悉74LS194双向移位寄存器的使用方法，并验证其基本功能；3.掌握双向移位寄存器的基本应用。二、预习要求1.复习有关寄存器和移位寄存器的章节；2.按实验内容的要求，做好实验预习报告，画好实验线路图和记录表格。三、实验设备与器件1.TDN-DS数字逻辑电路/数字系统设计教学实验系统。2.双向移位寄存器，型号为74LS194；3.数字万用表，连接导线若干。四、实验的原理1)移位寄存器的定义具有移位逻辑功能的寄存器称为移位寄存器。移位功能是每位触发器的输出与下一

2、级触发器的输入相连而成。2)双向移位寄存器的逻辑功能移位寄存器在应用中需要左移、右移保持、并行输入输出或串行输入输出等多种功能。具有上述多种功能的移位寄存器称为多功能的双向移位寄存器。如中规模集成电路74LS194就是具有左、右移位、清零、数据并入/并出或串出等多种功能的移位寄存器。它的管脚排列见图7-1，逻辑功能表见表7-1。图7-174LS194外引脚排列图由表7-1可见，74LS194具有如下功能：（1）清零。当=0时，不管其它输入为何态，输出为全0状态；（2）保持。CP=0，＝1时，其它输入为任意状态，输出状态保持；或者＝1，

3、M1、M2均为0，其它输入为任意状态，输出状态也为保持；4（1）置数。＝1，M1=M0＝1，在CP脉冲上升沿时，将输入端的数据D0、D1、D2、D3置入Q0、Q1、Q2、Q3中并寄存；（2）右移。＝1，M1=0，M0＝1，在CP脉冲上升沿时，实现右移操作，此时输入数据DSR向右移位；（3）左移。＝1，M1=1，M0＝0，在CP脉冲上升沿时，实现左移操作，此时输入数据DSL向左移位；表7-174LS194逻辑功能表功能输入输出CRM1M0CPDSRDSLD0D1D2D3清除0×××××××××0000保持1××0××××××保持100×

4、置数111↑××d0d1d2d3d0d1d2d3右移101↑×1××××1101↑×00左移110↑1×××××1110↑0×03)移位寄存器的应用移位寄存器可以起到多方面的作用，可以存贮或延迟输入、输出信息，也可以用来把串行的二进制数转换为并行的二进制数（串并转换）或相反（并串转换）。在计算机电路中，还可以应用移位寄存器来实现二进制的乘2和除2功能。在具体独立应用方面，移位寄存器不单可做成可编程的分频器、串行加法器、串行累加器和序列号发生器（见书上P229），而且还可以用来构成计数器，这是工程中经常用到的。以74LS194双向移位寄

5、存器为例，74LS194可构成环形计数器、扭环形计数器和自启动的扭环形计数器。五、实验的步骤㈠集成移位寄存器基本功能验证。将74LS194插入实验箱中，并按图7-2进行接线。接线完毕后，接通电源，即可进行74LS194双向移位寄存器的功能验证。①清零。将复位开关K3置0，使=0，通过观察LED灯的亮、灭情况，记录有关实验数据。=0时，74LS194输出为：Q0Q1Q2Q3=。②保持。使=1，CP＝0，拨动逻辑开关K1和K2，输出状态不变。或者使=1，M1和M0都为0（即K1和K2都为0），按动单次脉冲，这时输出状态仍不变。③置数。使=

6、1，M1=M0=1，数据开关置为0101，按动单次脉冲，这时数据0101存入Q0Q1Q2Q3中。根据LED发光二极管的状态，记录Q0Q1Q2Q3＝4；变换数据开关的输出为1011，再按动单次脉冲，根据LED发光二极管的状态，记录Q0Q1Q2Q3＝。图7-274LS194双向移位寄存器实验接线图④右移。把Q3接到DSR，按③中的方法先置入数据0001（这时=1，M1=M0=1，D0D1D2D3=0001），再置M1=0，M0=1，为右移方式，输入单次脉冲，移位寄存器在CP上升沿时实现右移操作。记录移位的情况：表7-2预置数据0001时的

7、右移实验数据记录输入单次脉冲数1234输出状态Q0Q1Q2Q3⑤左移。将Q3接到DSR的线断开，而把Q0连到左移输入DSL端，其余方法同上述右移，即按③中的方法先置入数据0001（这时=1，M1=M0=1，D0D1D2D3=0001），再置M1=1，M0=0，为左移方式，输入单次脉冲，移位寄存器在CP上升沿时实现左移操作。记录移位的情况：表7-2预置数据0001时的右移实验数据记录输入单次脉冲数1234输出状态Q0Q1Q2Q3㈡集成移位寄存器的应用。按图7-3接线，QA、QB、QC和QD分别接4只LED发光二极管，DSR与Q3相连，D

8、0~D3接数据开关，M1、M0和分别接逻辑开关，CP接单次脉冲，16脚接+5V，8脚接地。令=1，M1=M0=1，D0D1D2D3=1000，记录此时的QAQBQCQD=，再置M1=0，M0=1，为右移方式，输入单次脉冲