實(shí)驗(yàn)移位寄存器

實(shí)驗(yàn)移位寄存器第1頁(yè)/共16頁(yè)移位寄存器制作教師：周泉第2頁(yè)/共16頁(yè)一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．了解移位寄存器的邏輯功能2．掌握移位寄存器的應(yīng)用第3頁(yè)/共16頁(yè)二.實(shí)驗(yàn)原理移位寄存器是具有存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和移位功能的器件移位功能是指存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可以在移位脈沖的作用下依次左移或右移。數(shù)據(jù)輸入方式：按序逐位從最低位或最高位串行輸入 通過(guò)置數(shù)端并行輸入輸入、輸出方式：并行輸入/并行輸出并行輸入/串行輸出 串行輸入/串行輸出串行輸入/并行輸出數(shù)據(jù)傳輸方式轉(zhuǎn)換（串行與并行之間轉(zhuǎn)換）脈沖分配序列信號(hào)產(chǎn)生構(gòu)成計(jì)數(shù)器主要應(yīng)用：第4頁(yè)/共16頁(yè)1.74LS194邏輯功能74LS194是4位雙向移位寄存器，邏輯符號(hào)：D0D1D2D3并行數(shù)據(jù)輸入端Q0Q1Q2Q3并行數(shù)據(jù)輸出端CP脈沖輸入端DSR右移串行數(shù)據(jù)輸入端DSL左移串行數(shù)據(jù)輸入端

直接清零端

S1S0工作狀態(tài)控制輸入端第5頁(yè)/共16頁(yè)

0110↑0×××××1110↑1×××××左移101↑×0××××101↑×1××××右移送數(shù)保持100×××××××保持1××0××××××保持00000×××××××××清除輸出輸入功能

CP

111↑××

1

0

CR74LS194的功能表：

為0時(shí)，直接清零端S1S0=01時(shí)，右移（方向Q0→Q3，Q0接收DSR）S1S0=10時(shí)，左移（方向Q3→Q0，Q3接收DSL）S1S0=00時(shí)，保持第6頁(yè)/共16頁(yè)74LS194（1）是并行輸入，串行輸出74LS194（2）是串行輸入，并行輸出①實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制碼的串行傳輸2.74LS194的應(yīng)用0101右移工作方式第7頁(yè)/共16頁(yè)置初態(tài)：S1S0=11，同步置數(shù)，CP上升沿作用下， Q3Q2Q1Q0=1000②構(gòu)成移位型計(jì)數(shù)器（環(huán)形計(jì)數(shù)器）右移工作方式，S1S0=01，CP上升沿作用下，Q3、Q2、Q1、Q0依次為高電平。CPQ0Q1Q2Q3010001010020010300014100011同步置數(shù)01右移工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換表波形圖第8頁(yè)/共16頁(yè)將環(huán)形計(jì)數(shù)器稍加改動(dòng)，Q3經(jīng)反相器后送至DSR，可構(gòu)成扭環(huán)形計(jì)數(shù)器。置初態(tài)：清零端加負(fù)脈沖，使Q3Q2Q1Q0=0000右移工作方式，S1S0=01，CP上升沿下作用負(fù)脈沖直接清零01右移工作CPQ0Q1Q2Q3000001100021100311104111150111600117000180000狀態(tài)轉(zhuǎn)換表波形圖第9頁(yè)/共16頁(yè)在數(shù)字信號(hào)傳輸和數(shù)字系統(tǒng)測(cè)試中，有時(shí)需要用到一組特定的串行數(shù)字信號(hào)，即序列信號(hào)③構(gòu)成序列信號(hào)發(fā)生器例：用74LS194和反饋電路產(chǎn)生序列信號(hào)01011，序列信號(hào)由Q0串行輸出設(shè)計(jì)思路：①根據(jù)要求產(chǎn)生的序列信號(hào)，列出移位寄存器狀態(tài)轉(zhuǎn)換表②由狀態(tài)轉(zhuǎn)換表畫(huà)出DSL卡諾圖（序列信號(hào)由Q0輸出，則采用左移工作方式）③由DSL表達(dá)式，畫(huà)出電路圖第10頁(yè)/共16頁(yè)CPQ0Q1Q2Q3DSL001011110110201101311010410101501011①序列信號(hào)發(fā)生器狀態(tài)轉(zhuǎn)換表Q0Q10001111000××××01×1×111×0××10××01Q2Q3②卡諾圖③電路圖第11頁(yè)/共16頁(yè)三.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.測(cè)試74LS194邏輯功能按圖2.8.6接好電路，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄于表2.8.5第12頁(yè)/共16頁(yè)2.用移位寄存器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的串行傳輸按圖2.8.2接線，實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入表2.8.63.用移位寄存器構(gòu)成環(huán)形計(jì)數(shù)器按圖2.8.3（a）接線1）靜態(tài)實(shí)驗(yàn)：移位寄存器CP端接單脈沖，輸出端接指示燈，列出實(shí)驗(yàn)結(jié)果狀態(tài)轉(zhuǎn)換表2）動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)：移位寄存器CP端接連續(xù)脈沖1024Hz，輸出端接示波器，觀察且記錄各輸出波形第13頁(yè)/共16頁(yè)4.用移位寄存器構(gòu)成扭環(huán)形計(jì)數(shù)器按圖2.8.4（a）接線，實(shí)驗(yàn)要求同內(nèi)容3）5.用移位寄存器構(gòu)成序列信號(hào)發(fā)生器自行設(shè)計(jì)電路，產(chǎn)生序列信號(hào)01101，由Q0輸出1）靜態(tài)實(shí)驗(yàn)：移位寄存器CP端接單脈沖，輸出端Q0接指示燈，先并行送數(shù)，再采用左移工作方式，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果（Q0的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表）2）動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)：移位寄存器CP端接連續(xù)脈沖1024Hz，用示波器觀察且記錄CP和Q0的波形圖第14頁(yè)/共16頁(yè)四.實(shí)驗(yàn)儀器和器材1．電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱MS—ⅢA型 1臺(tái)2．雙蹤示波器4318型 1臺(tái)3．萬(wàn)用表MF—47型 1只4．芯片74