實(shí)驗(yàn)五、控制器和寄存器

1、實(shí)驗(yàn)五、控制器和寄存器實(shí)驗(yàn)五、控制器和寄存器 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊弧?shí)驗(yàn)?zāi)康?1.掌握用計數(shù)器、譯碼器和邏輯門構(gòu)成控掌握用計數(shù)器、譯碼器和邏輯門構(gòu)成控制器的方法。制器的方法。 2.熟悉移位寄存器的功能。熟悉移位寄存器的功能。 3.熟悉可逆計數(shù)器的功能。熟悉可逆計數(shù)器的功能。二、設(shè)計任務(wù)與要求二、設(shè)計任務(wù)與要求 1.基本內(nèi)容基本內(nèi)容 （1）將將74LS190設(shè)計成十進(jìn)制減法計數(shù)器。設(shè)計成十進(jìn)制減法計數(shù)器。 （2）將將74LS161設(shè)計成六進(jìn)制加法計數(shù)器。設(shè)計成六進(jìn)制加法計數(shù)器。 （3）將將74LS190、74LS161、74LS138及與非門及與非門構(gòu)成控制器。構(gòu)成控制器。 （4）M=0時，系統(tǒng)處于初

2、始狀態(tài)；時，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)；M=1時，系時，系統(tǒng)處于工作狀態(tài)。注意觀察統(tǒng)處于工作狀態(tài)。注意觀察S1，S0的狀態(tài)。的狀態(tài)。 （5 5）將）將74LS19474LS194模擬電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。模擬電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。 74LS194 74LS194的輸出端接發(fā)光二極管要求能控制光的輸出端接發(fā)光二極管要求能控制光點(diǎn)右移、左移、停止。觀察光點(diǎn)移動規(guī)律。光點(diǎn)點(diǎn)右移、左移、停止。觀察光點(diǎn)移動規(guī)律。光點(diǎn)右移表示電動機(jī)正轉(zhuǎn)，光點(diǎn)左移表示電動機(jī)反轉(zhuǎn)，右移表示電動機(jī)正轉(zhuǎn)，光點(diǎn)左移表示電動機(jī)反轉(zhuǎn)，光點(diǎn)不移表示電動機(jī)停止。光點(diǎn)不移表示電動機(jī)停止。其規(guī)律是：右移其規(guī)律是：右移20s20s停停10s10s左移左移20s 20s 停停

3、10s,10s,循環(huán)下去。循環(huán)下去。觀察是否模觀察是否模擬電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，若達(dá)到要求，則結(jié)束；否則，查擬電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，若達(dá)到要求，則結(jié)束；否則，查找原因，進(jìn)一步調(diào)試，直到達(dá)到要求為止。找原因，進(jìn)一步調(diào)試，直到達(dá)到要求為止。2.2.擴(kuò)展內(nèi)容擴(kuò)展內(nèi)容 用用74LS19074LS190構(gòu)成構(gòu)成4 4位十進(jìn)制計數(shù)器，實(shí)現(xiàn)位十進(jìn)制計數(shù)器，實(shí)現(xiàn)0000999900009999計數(shù)計數(shù) 1.移位器寄存器移位器寄存器 移位器寄存器移位器寄存器 74LS194是是4位雙向移位寄存器，具有置位雙向移位寄存器，具有置數(shù)、保持、左移和右移的功能。數(shù)、保持、左移和右移的功能。三、實(shí)驗(yàn)原理三、實(shí)驗(yàn)原理2.可逆計數(shù)器可逆計數(shù)器

4、74LS190是同步十進(jìn)制可逆計數(shù)器，有如下功能：是同步十進(jìn)制可逆計數(shù)器，有如下功能： 置數(shù)置數(shù) 加法計數(shù)和減法計數(shù)加法計數(shù)和減法計數(shù) 加加/減控制端為低電平時，做加法計數(shù)；加減控制端為低電平時，做加法計數(shù)；加/減控制端為高電平時，做減法計數(shù)。見教材減控制端為高電平時，做減法計數(shù)。見教材P121 3.控制器控制器 74LS161、74LS138及基本門構(gòu)成的控制及基本門構(gòu)成的控制器如圖器如圖2所示。所示。 74LS161接成六進(jìn)制計數(shù)器與接成六進(jìn)制計數(shù)器與74LS190接成的接成的十進(jìn)制計數(shù)器構(gòu)成六十進(jìn)制計數(shù)器，通過十進(jìn)制計數(shù)器構(gòu)成六十進(jìn)制計數(shù)器，通過74LS138譯碼器及與非門得到控制信號，

5、控制寄譯碼器及與非門得到控制信號，控制寄存器的工作狀態(tài)。存器的工作狀態(tài)。U174LS190DA15B1C10D9U/D5QA3QB2QC6QD7CTEN4LOAD11RCO13MAX/MIN12CLK14U2DCD_HEX4 3 2 1VCC5VU374LS160DQA14QB13QC12QD11RCO15A3B4C5D6ENP7ENT10LOAD9CLR1CLK2GNDGNDVCC5VX12.5 V X22.5 V U574LS138DY015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77A1B2C3G16G2A4G2B5X32.5 V U4A74LS10DGNDVCC5VU4B74L

6、S10DU6B74LS10DX42.5 V X5 2.5 V U774LS194DA3B4C5D6SL7QA15QB14QC13QD12SR2CLR1S09S110CLK11VCC5VGNDVCC5VX62.5 V X72.5 V X82.5 V X92.5 V 時鐘開關(guān)開關(guān)接低電平開關(guān)接低電平190置為置為“1001”,161清零，清零， 194置為置為“1000”；置完數(shù)開關(guān)回到高電平。；置完數(shù)開關(guān)回到高電平。 分析電路的工作原理，將分析結(jié)果填入表分析電路的工作原理，將分析結(jié)果填入表1中中。表表1 數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)表CPMQ2Q1Q0S1S0QAQBQCQD0111111CPMQ2Q1Q0S1S

7、0QAQBQCQD0111111CPMQ2Q1Q0S1S0QAQBQCQD0111111CPMQ2Q1Q0S1S0QAQBQCQD0111111四、實(shí)驗(yàn)儀器與器件四、實(shí)驗(yàn)儀器與器件 1. 電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)儀；電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)儀； 2.集成電路：集成電路： （74LS190）、）、74LS161、74LS138、 74LS10、74LS194B1最大/最小QBQcCLKCGNDVCCDA9QD168A B C D數(shù)據(jù)輸入QAQA QB QC QD輸出允許G加/減D/U置數(shù)PL串行時鐘RC同步加同步加/ /減十進(jìn)制計數(shù)器減十進(jìn)制計數(shù)器 74LS19074LS190管腳圖管腳圖CLR1QD右移串行輸

8、入D3 S1CLKGNDVCC S0C9216864BA左移串行輸入QCQBQA7514151213101174LS194管腳圖管腳圖輸 入 端 輸 出 端清除方式時鐘串行并行 QA QB QC QDS1 S2左 右 A B C DLHHHHHHHX XX XH HL HL HH LH LL LXLXX XX XX X X HX LH XL XX X X X X X X X X X a b c d X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X L L L L QA0 QB0 QC0 QD0 a b c d H QAn QBn QCn L QAn QBn QCn QBn QCn QDn H QBn QCn QDn L QA0 QB0 QC0 QD04位雙向通用移位寄存器（位雙向通用移位寄存器（74LS194)功能表功能表 1.簡述電路工作原理。簡述電路工作原理。 2.寫出內(nèi)容與步驟，畫出邏輯圖