實驗MSI移位寄存器及其高效應用

1、實驗MSI移位寄存器及其高效應用二二. .實驗原理實驗原理概念：具有移位功能的寄存器，即指寄概念：具有移位功能的寄存器，即指寄存器中所存代碼能夠在移位脈沖作用下存器中所存代碼能夠在移位脈沖作用下依次左移或右移。依次左移或右移。單向移位寄存器單向移位寄存器雙向移位寄存器雙向移位寄存器分類：分類：一、中規(guī)模寄存器一、中規(guī)模寄存器CT74175CT74175四個四個D觸發(fā)器構成觸發(fā)器構成 2.功能功能: :CT74175CT74175真值表真值表 輸入輸入 輸出輸出R CP D Q 0 1 1 0 0 1 Q0Q0Q1.1.邏輯符號邏輯符號移位寄存器移位寄存器假設假設4是低位寄存器，是低位寄存器，1

2、是高位寄存器是高位寄存器由由D觸發(fā)器的特性方程可知：觸發(fā)器的特性方程可知：DQ14n4n13nQQ3n12nQQ2n11nQQ在在CP脈沖的作用下，低位觸發(fā)器的脈沖的作用下，低位觸發(fā)器的狀態(tài)送給高位，做高位的次態(tài)輸出狀態(tài)送給高位，做高位的次態(tài)輸出左移寄存器左移寄存器欲存入數(shù)碼欲存入數(shù)碼1011，1011采用串行輸入，只有一個數(shù)據(jù)輸入端采用串行輸入，只有一個數(shù)據(jù)輸入端？解決的辦法：解決的辦法： 在在 CP脈沖的作用下脈沖的作用下 ，依次送入數(shù)碼，依次送入數(shù)碼左移寄存器：左移寄存器： 先送高位，后送低位先送高位，后送低位右移寄存器：右移寄存器： 先送低位，后送高位先送低位，后送高位由于該電路為一左

3、移寄存器，數(shù)碼輸入順序為：由于該電路為一左移寄存器，數(shù)碼輸入順序為：1011CPQ4 Q3 Q2 Q1欲存入數(shù)碼欲存入數(shù)碼1011即即D1D2D3D4= 101111(D1) 20(D2) 1(D1) 31(D3) 0(D2) 1(D1) 41(D4) 1(D3) 0(D2) 1(D1) 1011CT74195CT74195功能表功能表輸輸入入輸輸出出Q0 Q1 Q2 Q3 3Q 1 1 0 d 0 d0 0 d d3 3 0 0 0 0 1 d0 d1 d2 d3 3d 1 1 0 1 0 1 Q00 Q10 Q20 Q30 30Q 1 1 1 1 0 1 0 1 Q0n Q0n Q1n Q

4、2n n2Q 1 1 1 1 0 0 0 0 0 Q0n Q1n Q2n n2Q 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Q0n Q1n Q2n n2Q 0 3R CP LDSH D0D J K 1 1 1 1 1 0 1 0 n0Q Q0n Q1n Q2n n2Q二、四位單向移位寄存器二、四位單向移位寄存器CT74195CT74195二、四位單向移位寄存器二、四位單向移位寄存器CT74195CT741951. 清零：清零：R=0時，輸出為時，輸出為“0000”2 送數(shù)：送數(shù)：R=1，SH/LD=0時，時，當當CP 時，執(zhí)行并行送數(shù)時，執(zhí)行并行送數(shù)3 右移：右移：R=1，SH/LD=1時，時，CP

5、 時時，執(zhí)行右移：，執(zhí)行右移： Q0由由JK決定決定, Q0Q1， Q1Q2 ，Q2Q3（二）（二） 功能功能（一）邏輯符號（一）邏輯符號輸輸入入輸輸出出1 12 23 3 d d0 0 d d3 3 保保 持持d0 d1 d2 d3 Q Q Q0n1n 2n 0 Q0n Q1n Q2nQ Q Q 1n 2n3n QQ Q1n 2n3n 0 R CP DSR D0 D D3 3 MB MA DSL保保持持三、四位雙向移位寄存器三、四位雙向移位寄存器CT74194CT74194CT74194CT74194功能表功能表注：注：0-最高位最高位 . 3-最低位最低位1. 當當R=0 時，異步清零時，

6、異步清零 2.當當MAMB時，并行時，并行送數(shù)送數(shù)3. 當當MAMB時，保持時，保持4. 當當MA=1，MB=0時，右移時，右移且數(shù)據(jù)從且數(shù)據(jù)從DSR 端串行輸入端串行輸入5. 當當MA=0 、 MB=1 時，左時，左移且數(shù)據(jù)從移且數(shù)據(jù)從DSL 端串行輸入端串行輸入三、四位雙向移位寄存器三、四位雙向移位寄存器CT74194CT74194（二）（二） 功能功能（一）邏輯符號（一）邏輯符號三、寄存器的應用三、寄存器的應用（二）、（二）、環(huán)形計數(shù)器環(huán)形計數(shù)器（一）、（一）、數(shù)據(jù)轉換數(shù)據(jù)轉換（三）、（三）、扭環(huán)形計數(shù)器扭環(huán)形計數(shù)器（四）、（四）、分頻器分頻器（一）、七位串行（一）、七位串行并行轉換并行

7、轉換串行串行并行并行并行并行串行串行環(huán)形計數(shù)器設計環(huán)形計數(shù)器設計1、連接方法：、連接方法：將移位寄存器的最后一級輸出將移位寄存器的最后一級輸出Q反反饋到第一級的、饋到第一級的、K輸入端輸入端2、判斷觸發(fā)器個數(shù)：、判斷觸發(fā)器個數(shù)：計數(shù)器的模為計數(shù)器的模為(n為移位寄存為移位寄存器的位數(shù)器的位數(shù))例例1 1：用：用CT1195CT1195構成構成M=4 M=4 的環(huán)形計數(shù)器的環(huán)形計數(shù)器 態(tài)序表態(tài)序表 注意：注意：1 1 電路除了有效計數(shù)循環(huán)外，電路除了有效計數(shù)循環(huán)外，還有五個無效循環(huán)還有五個無效循環(huán)2 2 不能自啟動不能自啟動3 工作時首先在工作時首先在SH/LD加啟動加啟動信號進行預置信號進行預

8、置環(huán)形計數(shù)器環(huán)形計數(shù)器扭環(huán)形計數(shù)器設計扭環(huán)形計數(shù)器設計1、連接方法：、連接方法：將移位寄存器的最后一級輸出將移位寄存器的最后一級輸出Q經(jīng)經(jīng)反相器后反饋到第一級的、反相器后反饋到第一級的、K輸入端輸入端2、判斷觸發(fā)器個數(shù)：、判斷觸發(fā)器個數(shù)：計數(shù)器的模為計數(shù)器的模為2n (n為移位寄存為移位寄存器的位數(shù)器的位數(shù))注意：注意：1 1 電路除了有效計數(shù)循環(huán)外，還有電路除了有效計數(shù)循環(huán)外，還有一個無效循環(huán)一個無效循環(huán)2 2 不能自啟動不能自啟動3 工作時首先在工作時首先在R加啟動信號進行加啟動信號進行清零清零 態(tài)序表態(tài)序表 Q0 Q1 Q2 Q 3 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1例例1 1： M=8 M=8 的的 扭扭環(huán)形計數(shù)器環(huán)形計數(shù)器分頻器分頻器三、實驗儀器及器材三、實驗儀器及器材儀器：儀器：v數(shù)字電路學習機數(shù)字電路學習機v雙綜示波器雙綜示波器v頻率計數(shù)器頻率計數(shù)器v函數(shù)信號發(fā)生器函數(shù)信號發(fā)生器器材：器材：v74LS194 四位雙向移位寄存器（四位雙向移位寄存器（P243）1個個v74LS27 三三輸入或非門三三輸入或非門 1個個 v74LS00 四二輸入與非門（四二輸入與非門（P241） 1個個v74LS20 二四輸入與非門（二四輸入