实验八移位寄存器及其应用

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1、实验八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一实现数据的串行、并行转换和构成环形计数器。二、实验原理1、寄存器使一个具有移位功能的寄存器，是指寄存辭中所存的代码能够在移位脉冲的作用下一次左移或右移。既能左移乂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：串如串出、串如并出、并入串出、并入并出四种形式。2、本实验选用的4位双向通用移位寄存器，型号为CC40194或74LS194,两者功

2、能相同，可互换使用，其逻辑符号及引脚排列如图8-1所示。图8-1CC40194的逻辑符号及引脚功能其中Do、Di>D2、D3为并行输入端;Qo、Qi、Q2、Q3为并彳丁输出端;Sr为右移串彳丁输入端,为左移串行输入端；S】、S。为操作模式控制端；Cr为直接无条件清零端；CP为时钟脉冲输入端。功能见表表8-1CC40194功能表输入输'll功能CPCrSiSoSkSlDoDiDD：,Q(>Q：Q2Q：｛清除X0XXXXXXXX0000送数t111XXabcdabcd右移t101DsrXXXXXDsrQoQ.Q..左移tl

3、l0XDslXXXXQ1QQaDsl保持tl00XXXXXXQonQinQ2n保持IlXXXXXXXXQonQinQ2n3、移位寄存器的应用可构成移位寄存器形计数器；：顺序脉冲发生器；串行累加器；可用作数据转换，即把串行数据转换为并行数据等。木实验研究移位寄存器用作环形计数器和数据的串、并行转换。⑴环形计数器CP图8-2环形计数器表8—2CPQoQiQ2Q30I000l0l00200l03000l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8—2所示，把输入端和右移串行输入端相连接，设初始状态Q0Q

4、lQ2Q3=1000,则在时钟脉冲作用下Q0Q1Q2Q3将依次变为0100-0010-0001-1000-……,如表8—2所示，可见它是一个具冇四个冇效状态的计数器，这种类型的计数器通常称为环形计数器。图8-2电路可以由各个输出端输出在实践上有先示顺序的脉冲，因此也可作为顺序脉冲发生器。如果将输出与左移串行输入端相连接，即可达到左移循环移位。⑵串行/并行转换器串行/并行转换是指串行输入的数码，经转换电路之后变成并行输出。图8—3是用二片CC40194(74LS194)四位双向移位寄存器纟R成的七位串/并行数据转换电路。

5、转换结束标志CPQdQ；Q,Q

6、数码转换做好了准备。三、实验设备及器件1、+5伏直流电源2、单次脉冲源3、逻辑电平开关4、逻辑电平显示器5、CC40194X2(74LS194)CC4011(74LS00)CC4068(74LS30)五、实验内容1、测试CC40194(或74LS194)的逻辑功能按图8-4接线，Cr、SkSo、Sl、Sr、Do、Di、D2>D3分别接至逻辑开关的输出插口;Qo、Q

7、、Q2、Q3接置逻辑电平显示输入插口。CP端接单次脉冲源。按表8-4所规定的输入状态，逐项进行测试。+5V显示插口脉冲源图8—4CC10194逻辑功能测试表

8、8-4清除模式时钟串行输入输出功能总结CrS1SoCPSlSrD0DID2D3QoQiQ?Q：i0XXXXXXXXX111tXXabed101tX0XXXX101tX1XXXX101tX0XXXX101tX0XXXX110t1XXXXX110t1XXXXX110t1XXXXX110t1XXXXX10()tXXXXXX2、环形计数器自拟实验线路用并行送数法予置寄存器为某二进制数码（如0100）,然后进行右移循环，观察寄存器输出状态的变化，记入表8-5屮。表8-5CPQoQiQ：：Qb0010012343、实现数据的串、并

9、行转换⑴串行输入、并行输出按图8—3接线，进行右移串入、并出实验，串入数码自定；改接线路用左移方式实现并行输出。H拟表格，记录之。⑵并行输入、串行输出参考图8-3设计并行输入、串行输出电路。拟表格，记录之。六、实验预习要求1、复习有关寄存器及屮行、并行转换器有关内容。2、查阅CC40194、CC4011、CC4068逻辑线路。在对