實(shí)驗(yàn)3.6 移位寄存器及應(yīng)用

1、實(shí)驗(yàn)3.6 移位寄存器及應(yīng)用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1掌握中規(guī)模4位雙向移位寄存器邏輯功能及使用方法。 2熟悉移位寄存器的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的串行、并行轉(zhuǎn)換和構(gòu)成環(huán)行計(jì)數(shù)器。 二、實(shí)驗(yàn)原理 時(shí)序功能組件常用的有計(jì)數(shù)器和移位寄存器等，借助于器件手冊(cè)提供的功能表和工作波形圖，就能正確地使用這些器件。對(duì)于一個(gè)使用者，關(guān)鍵在于合理地選用器件，靈活地使用器件的各控制輸入端，運(yùn)用各種設(shè)計(jì)技巧，完成任務(wù)要求的功能，在使用MSI器件時(shí)，各控制輸入端必須按照邏輯要求接入電路，不允許懸空。 1移位寄存器DSLD0 Q0D1 Q1D2 Q2D3 Q3DSRS1 S0CRCP 74LS194是一個(gè)4位雙向移位寄存器，它的邏輯符號(hào)如

2、圖3.6.1所示，功能表見表3.6.1，其中D0D1D2D3和Q0Q1Q2Q3是并行數(shù)據(jù)輸入端和輸出端；CP是時(shí)鐘輸入端；是直接清零端；DSR和DSL分別是右移和左移時(shí)的串行數(shù)據(jù)輸入端；S1和S0是工作狀態(tài)控制輸入端。移位寄存器還可用來構(gòu)成計(jì)數(shù)器，典型的有環(huán)形計(jì)數(shù)器和扭環(huán)形計(jì)數(shù)器。 三、 實(shí)驗(yàn)儀器1數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)箱 一臺(tái)2雙蹤示波器 一臺(tái)3數(shù)字萬用表 一塊 圖3.6.1 74LS194邏輯符號(hào)4集成塊若干表3.6.1 74LS194功能表功能輸 入輸 出S1S0CPDSLDSRD0D1D2D3Q0n+1Q1n+1Q2n+1Q3n+1清除0×××××

3、;××××0000保持1×××××××××保 持100××××××送數(shù)111××D0D1D2D3D0D1D2D3右移101×1××××1 Q0n Q1n Q2n101×0××××0 Q0n Q1n Q2n左移1101×××××Q1n Q2n

4、 Q3n 11100×××××Q1n Q2n Q3n 0四、 實(shí)驗(yàn)任務(wù)及步驟1雙向移位寄存器邏輯功能測試清除：先將端接+5V，檢查Q端輸出情況，再將端接0電平，所有Q端輸出應(yīng)為0，清零后再將端接+5V。 并行輸入：S1S0置入11，D端置入一組代碼（如1011），給 CP端送單次脈沖，觀察 Q端的狀態(tài)。此時(shí)若將DSL或DSR置入1或0，Q端的狀態(tài)是否改變？ 右移：令S1S0=“01”，CP接1Hz方波脈沖，再令DSL=“0”，觀察Q端的變化，待4個(gè)LED全滅以后（此時(shí)輸入的串行碼是什么？），再令DSR“l(fā)”，觀察此時(shí)Q端LED點(diǎn)亮的次序。當(dāng) 4

5、個(gè)LED都點(diǎn)亮?xí)r，輸入的串行碼又如何？若要串行輸入代碼1010（或其它非全0、非全1碼），在DSR端置入一位數(shù)碼（低位先送），給 CP端送單次脈沖，經(jīng)過4個(gè)脈沖之后立即將S0置成0以使寄存器工作于保存狀態(tài)。 左移：令S1S0“10”，CP1Hz，代碼1010由DSL端置入，其它步驟與右移相同。 保持：在完成左移并工作于保持狀態(tài)后，再給CP端送 4個(gè)單次脈沖，觀察輸出端有何變化。 用74LS194芯片組成環(huán)形計(jì)數(shù)器 將圖3.6.1中 DSR改接至 QO端，DSL改接至Q3；端，其它不變（CP接1Hz方波脈沖）。先并行置入一組代碼，如0111或1000（也可置入非全0、非全1的其它代碼）。然后再將

6、S1S0置為右移或左移的工作狀態(tài)，觀察輸出端的變化情況。 實(shí)現(xiàn)環(huán)形計(jì)數(shù)器圖3.6.2所示為用74194構(gòu)成的4位環(huán)形計(jì)數(shù)器電路圖，先使得S1S0“11”，進(jìn)入同步置數(shù)工作方式，在時(shí)鐘脈沖 CP上升沿的配合下，將Q0Q1Q2Q3預(yù)置成 1000；當(dāng) S1變回 0后，進(jìn)入右移工作方式，開始在CP上升沿作用下正常計(jì)數(shù)，記下循環(huán)狀態(tài)。并用雙蹤示波器觀察CP、Q0Q3波形圖（CP接10KHz方波脈沖）。實(shí)現(xiàn)扭環(huán)形計(jì)數(shù)器用74LS194芯片構(gòu)成扭環(huán)型計(jì)數(shù)器，將圖3.6.2所示環(huán)形計(jì)數(shù)器稍加改動(dòng)：將反相得，再送至DSR，就構(gòu)成了4位扭環(huán)形計(jì)數(shù)器。如圖3.6.3所示，試用雙蹤示波器觀察CP、Q0Q3波形圖（CP=10KHz）。 圖3.6.2 環(huán)型計(jì)數(shù)器 圖3.6.3 扭環(huán)型計(jì)數(shù)器五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1總結(jié)移位寄存器的邏輯功能表。2畫出相應(yīng)的輸入、輸出波形圖。六、思考題1 將移位寄存器中的數(shù)左移一次，若最高位不丟失，最低位補(bǔ)0，則該數(shù)是原數(shù)的多少？右移一次（最低位不丟失，最高位補(bǔ)0）又如何？2