徐海四 移位寄存器應(yīng)用課件

實驗四移位寄存器及應(yīng)用(1)一、實驗?zāi)康?/p>

了解移位寄存器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理；掌握中規(guī)模集成電路雙向移位寄存器74LS194的邏輯功能和使用方法。二、實驗內(nèi)容

用74LS194移位寄存器設(shè)計：八位彩燈雙向移動控制電路要求：（1）多位彩燈能從左→右及從右→左依次燃亮；（2）多位彩燈燃亮后能自動熄滅；（3）能自動轉(zhuǎn)換移動方向。

輸入輸出1234567801111111×1↑↑↑↑↑↑××××111010010100××××××1×0××1×0××××××××××D0

D1

D2

D3××××××××××××××××××××0000Q00Q10Q20Q30D0

D1

D2

D3Q1nQ2nQ3n1Q1nQ2nQ3n01

Q0nQ1nQ2n0

Q0nQ1nQ2nQ00Q10Q20Q30左移,右移,并入,保持—4種功能，工作方式控制S1、S0。(功能表P146)（1）74LS194功能（2）74LS194功能(1)(2)FF1FF2CP1CPD2為使燈點亮：右移/左移輸入數(shù)據(jù)端

SR1=SL2=1,

SR2=QD1,SL1=QA22.邏輯分析儀內(nèi)部：采樣時鐘=10Hz,

時間間隔=4倍數(shù)3.雙向八位彩燈控制電路仿真為使燈點亮：右移/左移輸入數(shù)據(jù)端

SR1=SL2=1,

SR2=QD1,SL1=QA22.邏輯分析儀內(nèi)部：采樣時鐘=10Hz,

時間間隔=4倍數(shù)波形(1)1189101918波形(2)報告要求：1.目的、設(shè)計要求2.功能表、設(shè)計電路3.簡述工作原理4.記錄波形4.回答問題：輸出波形（需包含19個CP）。如cp1到來使第一個燈亮，并說明CP8、CP9、CP10、CP11時電路的工作狀態(tài)。4位串行加法電路設(shè)計194(1):被加數(shù)，低位串出。194(2):加數(shù)，低位串出。194(3):最終和，高位串入。∑:1位全加器，進(jìn)行1位加法。D:寄存本位進(jìn)位，使之參與高位相加。被加數(shù)和

加數(shù)設(shè)置如執(zhí)行：6＋7第1拍:置數(shù)置數(shù)⑴=0110

⑵=0111

+

0

01⑶=0000⑴=0011

⑵=0011

+

0

10⑶=1000第3拍:右移右移⑴=0110

⑵=0111

+

0

01⑶=0000第1拍:置數(shù)第2拍:右移⑴=0001

⑵=0001

+

1

11⑶=0100低位進(jìn)位經(jīng)D鎖存參與相加。低位進(jìn)位經(jīng)D鎖存參與相加。⑴=0011

⑵=0011

+

0

10⑶=1000第4拍:右移右移⑴=0110

⑵=0111

+

0

01⑶=0000第1拍:置數(shù)第2拍:右移⑴=0001

⑵=0001

+

1

11⑶=0100第3拍:右移⑴=0000

⑵=0000

+

1

01⑶=1010⑴=0011

⑵=0011

+

0

10⑶=1000第5拍:右移右移⑴=0110

⑵=0111

+

0

01⑶=0000第1拍:置數(shù)第2拍:右移⑴=0001

⑵=0001

+

1

11⑶=0100第3拍:右移⑴=0000

⑵=0000

+

1

01⑶=1010第4拍:右移⑴=0000

⑵=0000

+

0

00⑶=11015拍后完成運算可以用開關(guān)進(jìn)行被加數(shù)和加數(shù)的設(shè)置。第五次實驗預(yù)習(xí)要求任務(wù)：集成計數(shù)器及其應(yīng)用⑴設(shè)計24進(jìn)制、60進(jìn)制計數(shù)電路⑵設(shè)計12歸1計數(shù)設(shè)計選用器件:74LS290（2-5-10計數(shù)器）74LS161（16進(jìn)制計數(shù)器）門電路24進(jìn)制參考電路QD2QC2QB2QA2QD1QC1QB1QA1

=00100100討論60進(jìn)制1001010112歸1計數(shù)器設(shè)計要求：用2位十進(jìn)制數(shù)BCD碼表示計數(shù)狀態(tài)。計數(shù)狀態(tài)：十位個位000000010000001000000011000001000000010100000110000001110000100000001001000100000001000100010010十位個位000010001000011001000010100110001110100001001100001000110010或者譯碼電路74LS48×212歸1計數(shù)器十進(jìn)制計數(shù)便于譯碼顯示輸出。290：2－5－10異步計數(shù)器異步清0，異步置數(shù)。1、用74LS290實現(xiàn)12歸1Q3Q2Q1Q0CP2

CP1

RO1RO2SO1SO2二進(jìn)制五進(jìn)制組成十進(jìn)制也可組成十進(jìn)制Q3Q2Q1Q0CP2

CP1

RO1RO2SO1SO2二進(jìn)制五進(jìn)制290（1）290（2）1→0CP入CP1Q0二進(jìn)制CP2Q3Q2Q1五進(jìn)制CP1Q0二進(jìn)制③當(dāng)Q21Q18Q14Q12Q11=10011時,(2)片清0、(1)片保持不變，仍為1,結(jié)果使Q21Q18Q14Q12Q11=00001，實現(xiàn)12歸1的計數(shù)。②當(dāng)Q18Q14Q12Q11組由1001→0000時,產(chǎn)生十位的計數(shù)脈沖,Q21由0→1。①由Q21和Q18Q14Q12Q11組成十位和個位。上電后全為0。12歸1電路分析:Q18Q14Q12Q11個位組成個位組成十位&Q21十位2、用74LS163實現(xiàn)12歸174LS163:16進(jìn)制計數(shù)器，同步清零，同步置數(shù)；ET＝EP＝1時計數(shù)。74LS161功能表CPCrLDETEPQ3Q2Q1Q0↑01×× 0↑10×× 置數(shù)↑1111 計數(shù)0××××保持QC=ETQ3Q2Q1Q02、用74LS163實現(xiàn)12歸1原理：⒈由兩片74LS163分別組成個位和十位的同步計數(shù)電路。Q13Q12Q11Q10Q23Q22Q21Q20個位十位cp2、用74LS163實現(xiàn)12歸1原理：11001⒉個位ET1＝EP1＝1進(jìn)行十進(jìn)制計數(shù)(0～9)，當(dāng)計數(shù)到1001時CR1=0，同時使ET2＝EP2＝1，允許十位開始計數(shù)。&&Q13Q12Q11Q10Q23Q22Q21Q20個位十位cp2、用74LS163實現(xiàn)12歸1原理：00100001⒋當(dāng)?shù)?2個CP到來后，即計數(shù)到10010時，使LD1＝LD2＝0，準(zhǔn)備置數(shù)。十位置0000，個位置0001。&0011&&Q13Q12Q11Q10Q23Q22Q21Q20個位十位cp2、用74LS163實現(xiàn)12歸1原理：⒌當(dāng)?shù)?3個CP到來后完成置數(shù)，計數(shù)器歸1，完成12歸1計數(shù)。00010000&0011&&Q13Q12Q11Q10Q23Q22Q21Q20個位十位cp2、用74LS163實現(xiàn)12歸1原理：⒍不用的輸入端子CR2接1。100010000&0011&&Q13Q12Q11Q10Q23Q22Q21Q20個位十位cp2、用74LS163實現(xiàn)12歸1歸納：⑴個位74LS163有計數(shù)、清0和置數(shù)三種工作方式；十位74LS163有可控計數(shù)、置數(shù)兩種工作方式。⑵十位74LS163的歸0也可用清0實現(xiàn)。1&0011&&Q13Q12Q11Q10Q23Q22Q21Q20個位十位cp3、用74LS161實現(xiàn)12歸1選自《電子線路設(shè)計·實驗·測試》（謝自美）分析：⒈兩片161構(gòu)成同步計數(shù)電路（⑵片高位、⑴片低位），由使能端控制級聯(lián)計數(shù)。⒉161異步清零（⑴片有清零