实验八移位寄存器及其应用.docx

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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，是指寄存器中所存的代码能够在移位脉冲的作用下一次左移或右移。既能左移又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74LS194，两者功能相同，可互换使用，

2、其逻辑符号及引脚排列如图8-1所示。Si氐Di禺Sl6QoQiQ?JjjJjjJ11

3、g

4、QoQiQjQ?CPSjrCC1019^1(74LS194)CrSrDqD]DjD；宛Vjj'[2

5、3]5

6、VI®LCC40194的逻辑符号浚引脚功能其中Db、D、D2、D为并行输入端；Q、Q、Q、Q3为并行输出端；也为右移串行输入端，S-为左移串行输入端；S、S为操作模式控制端；O为直接无条件清零端；CP为时钟脉冲输入端。功能见表8-1。表8-1CC40194功能表输入输出功能CPCRsSoSrSlDoDD2D3QQQQ清除X0XXXXXXXX00

7、00送数111XXabcdabcd右移101DSrXXXXXDSrQQQ左移110XDSlXXXXQQQDSl保持100XXXXXXQnQnQnQn保持J1XXXXXXXXQnQnQnQn3、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。本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CPQoQi0D1D001010020D1030001表8—2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

8、接，设初始状态Q0Q1Q2Q3=1000，则在时钟脉冲作用下Q0Q1Q2Q将依次变为0100t0010t0001t1000t……，如表8—2所示，可见它是一个具有四个有效状态的计数器，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后顺序的脉冲，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组成的七位串/并行数据转换电路。转换

9、结束标志do123ddddodld2曲didodld2d3d2Cd601dSdl1dO7"衰呂一3串行/■井行转换直直表CPQ心QiQ=QaQtiQfiQeQ?说明00■0000000111111111送数由表8—3可见，右移操作七次之后，Q变为0,SiSo又变为11,说明串行输入结束。这时，串行输入的数码已经转换成了并行输出了。当再来一个CP脉冲时，电路又重新执行一次并行输入，位第二组串行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)CC4

10、011(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，G、S、S0、Sl、Sr、C0、D、D2、D分别接至逻辑开关的输出插口；Q、Q、Q、Q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VDDQOQlQ2Q3CP缶SoICC4O194(7<1LS1^)CrSrDoDipD$SlVs$1]2

11、3

12、4

13、5]7

14、接逻辑开关输出插口〔包括门So)@S—4CC10134逻辑功能测试表8-4清除模式时钟串行输入输出

15、功能总结CrS1S0CPSlD)DD2D3QQ1Q2Q30XXXXXXXXX111XXabcd101X0XXXX101X1XXXX101fX0XXXX101fX0XXXX110f1XXXXX110f1XXXXX110'f1XXXXX110f1XXXXX100fXXXXXX2、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中。表8-5CPQQQQ0010012343、实现数据的串、并行转换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

16、定；改接线路用左移方式实现并行输出。自拟表格，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、复习有关寄存器及串行、并行转换器有关内容。