數(shù)電實(shí)訓(xùn)報(bào)告羅敏

1．實(shí)訓(xùn)目的 -3-（2）學(xué)會(huì)寄存器的使用方法。 -3-（3）熟悉寄存器的一般應(yīng)用。 -3-（4）進(jìn)一步掌握數(shù)字電路邏輯關(guān)系的檢測(cè)方法。 -3-（5）提高動(dòng)手操作能力。 -3-2．實(shí)訓(xùn)設(shè)備與器件 -3-（1）實(shí)訓(xùn)設(shè)備： -3-（2）實(shí)訓(xùn)器件： -3-3.實(shí)訓(xùn)電路 -4-（2）74LS194功能表如圖6.2 -5-（3）秒脈沖輸入電路（555定時(shí)電路）如圖6.3 -5-（4）數(shù)據(jù)寄存與傳輸實(shí)訓(xùn)完整圖6.4 -6-（5）測(cè)試結(jié)果圖6.5 -6-4.實(shí)訓(xùn)步驟 -7-(1)555定時(shí)電路的制作。 -7-(2)數(shù)據(jù)寄存與傳輸主圖的制作。 -7-3.電路邏輯關(guān)系檢測(cè) -8-4.74LS194功能試驗(yàn) -8-5.工作原理概述 -9-6.實(shí)訓(xùn)總結(jié) -9-7.實(shí)訓(xùn)心得體會(huì) -11-8.實(shí)物圖 -12-1．實(shí)訓(xùn)目的（1）了解寄存器的基本功能。（2）學(xué)會(huì)寄存器的使用方法。（3）熟悉寄存器的一般應(yīng)用。（4）進(jìn)一步掌握數(shù)字電路邏輯關(guān)系的檢測(cè)方法。（5）提高動(dòng)手操作能力。2．實(shí)訓(xùn)設(shè)備與器件（1）實(shí)訓(xùn)設(shè)備：示波器1臺(tái)、萬用表一塊、邏輯筆一支、秒脈沖輸入產(chǎn)生電路（555定時(shí)電路）。（2）實(shí)訓(xùn)器件：2片74LS194芯片、一片74LS04芯片、8*1K電阻、8個(gè)發(fā)光二極管、復(fù)位開關(guān)一個(gè)、一個(gè)4.7K的電阻。3.實(shí)訓(xùn)電路（1）實(shí)訓(xùn)電路如圖6.1所示，電路中，與集成電路74LS194Qi端連接的發(fā)光二極管可以按照一定的方式顯示。圖6.1實(shí)訓(xùn)6電路（2）74LS194功能表如圖6.2圖6.2（3）秒脈沖輸入電路（555定時(shí)電路）如圖6.3圖6.3（555定時(shí)電路）（4）數(shù)據(jù)寄存與傳輸實(shí)訓(xùn)完整圖6.4圖6.4（5）測(cè)試結(jié)果圖6.5引腳脈沖數(shù)S0S11QO1Q21Q21Q32Q02Q12Q22Q300100000000101100000002011100000030111100000454.實(shí)訓(xùn)步驟(1)555定時(shí)電路的制作。1.連接電路按圖6.3連接線路。注意，電容，電阻的取值。極性點(diǎn)解電容注意“＋”、“－”。2.功能檢測(cè)秒脈沖555定時(shí)電路3號(hào)引針的指示二極管能實(shí)現(xiàn)燈的一閃一滅。(2)數(shù)據(jù)寄存與傳輸主圖的制作。1.連接電路按圖6..1連接線路。注意，集成電路電源“＋”、“－”端未在電路中給出，如果不是在制作好的PCB板上焊接電路，接線時(shí)不要漏接。圖中，控制端A接低電平，B接高電平。2.電路功能顯示接通電源，將秒信號(hào)發(fā)生器的輸出接入電路“秒信號(hào)輸入端”。觸按按鍵K，觀測(cè)發(fā)光二極管的顯示情況。如果電路沒有故障，可以看到電路中的發(fā)光二級(jí)管從左至右一個(gè)一個(gè)全部點(diǎn)亮，然后又從左至右一個(gè)一個(gè)全部熄滅，以此規(guī)律不斷循環(huán)。3.電路邏輯關(guān)系檢測(cè)◆將秒信號(hào)發(fā)生器從電路中斷開，在秒信號(hào)輸入端接入單脈沖信號(hào)發(fā)生器?！艚油娐罚瑴y(cè)量第i(i依次等于0～15)個(gè)單脈沖后，左、右兩塊74LS194各引腳的電平，將結(jié)果填入表6..1（表中已給出了前3個(gè)時(shí)鐘脈沖各引腳的數(shù)據(jù)）。顯然，74LS194Q端的電平可以用與之相連的發(fā)光二極管的亮、滅來表示，亮為高電平，滅為低電平。4.74LS194功能試驗(yàn)◆左右移位關(guān)閉電源，將控制端A接高電平，B接低電平,秒信號(hào)輸入(CLK)端接秒信號(hào)。再次打開電源并觸按按鍵K后，可以看到與原來的顯示方式不同，電路中的發(fā)光二級(jí)管從右至左一個(gè)一個(gè)全部點(diǎn)亮，然后又從右至左一個(gè)一個(gè)全部熄滅，以此規(guī)律不斷循環(huán)。顯然，控制端A、B所接的電平，決定了數(shù)據(jù)傳送的方向?！舨⑿屑虞d數(shù)據(jù)斷開電源，將S0、S1置11（都接高電平），將D0～D3置1010；打開電源，此時(shí)，發(fā)光二極管均不亮，送出一個(gè)單脈沖，觀察發(fā)光二極管的亮、滅情況。如果操作準(zhǔn)確，發(fā)光二極管的亮、滅指示Q0～Q3的數(shù)據(jù)為1010，說明D0～D3的數(shù)據(jù)，已加載到輸出端，此時(shí)再改變輸入端的數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)不變?！羟辶銓D端對(duì)地短路。如果操作無誤，所有二極管均熄滅，即輸出端數(shù)據(jù)均為0。5.工作原理概述接通電源后，觸按按鍵K，兩塊74LS194的輸出端均為零。經(jīng)反相器反相后，左邊移位寄存器串行數(shù)據(jù)輸入端DSR與右邊移位寄存器串行數(shù)據(jù)輸入端DSL的數(shù)據(jù)均為1。當(dāng)A、B的數(shù)據(jù)即74LS194S0、S1端的數(shù)據(jù)為01時(shí)，數(shù)據(jù)右移。第一個(gè)時(shí)鐘脈沖以后，左邊194DSR端的數(shù)據(jù)1移位至Q0端，其他Q端的0均依次右移，各輸出端的數(shù)據(jù)如表6.1第2行數(shù)據(jù)所示。為此，隨著時(shí)鐘脈沖的到來，發(fā)光二極管自左至右一個(gè)個(gè)點(diǎn)亮，第8個(gè)脈沖以后，全部二極管均點(diǎn)亮。此時(shí)，DSR端的數(shù)據(jù)變?yōu)?，隨著后續(xù)脈沖的到來，發(fā)光二極管自左至右一個(gè)個(gè)熄滅。6.實(shí)訓(xùn)總結(jié)（1）分析步驟3中得到的數(shù)據(jù)，可以觀察到，每當(dāng)74LS194CLK端出現(xiàn)一個(gè)脈沖時(shí)，74LS194就將輸入端的數(shù)據(jù)（高低電平）送到Q0端，Q0端的數(shù)據(jù)送到Q1端，Q2的數(shù)據(jù)送到Q3端。器件的這種功能在數(shù)字系統(tǒng)中是十分有用的。首先，它能根據(jù)需要將輸入端的將數(shù)據(jù)寄存起來，其次，它能將數(shù)據(jù)沿著一定的方向傳送。具有這類功能的電路稱為移位寄存器。在步驟4并行數(shù)據(jù)加載的試驗(yàn)中，在控制脈沖的作用下將D0～D3的數(shù)據(jù)從并行輸入端送到輸出端，在下一個(gè)控制脈沖到來之前，輸出端的數(shù)據(jù)不受輸入端數(shù)據(jù)的影響。僅具有這種功能的電路稱為基本寄存器。（2）移位寄存器的功能是將數(shù)據(jù)左移或右移，或是將數(shù)據(jù)鎖存，或是給寄存器的內(nèi)容賦以初值，這些功能由專門的控制端控制。當(dāng)74LS194的兩個(gè)控制端S0與S1取不同的電平值時(shí)，其功能不同，我們將S0、S1稱為功能控制端。（3）實(shí)訓(xùn)中我們使用的集成移位寄存器74LS194具有兩個(gè)串行輸入端DSL與DSR，在步驟4左右移位的試驗(yàn)中，當(dāng)S1、S2接01時(shí)，雖然兩個(gè)輸入端加了同樣的信號(hào)，但數(shù)據(jù)從左邊移向右邊，當(dāng)S1、S2接10時(shí)，數(shù)據(jù)從右邊移向左邊。具有這種功能的移位寄存器稱為雙向移位寄存器。（4）在實(shí)際應(yīng)用中，有時(shí)需要寄存器中的內(nèi)容全部為零，與計(jì)數(shù)器一樣，寄存器也具有清零端，在實(shí)訓(xùn)步驟4）中，當(dāng)給控制端置低電平，寄存器清零。顯然，清零后，RD端應(yīng)置高電平。如果實(shí)際應(yīng)用電路中不需清零，則RD直接接電源正端。（5）如果我們把Q0～Q7的輸出值作為一個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)，在實(shí)訓(xùn)中可以觀測(cè)到，當(dāng)輸入“16”個(gè)脈沖以后，輸出數(shù)據(jù)回到起始值，因此，可以把實(shí)訓(xùn)電路作為一個(gè)“16”進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)是移位寄存器的一個(gè)重要應(yīng)用。寄存器還有許多其他的用途，我們將在本章后面的內(nèi)容中詳細(xì)討論。（6）至此，我們可以簡(jiǎn)述電路的工作原理：接通電源后，觸按按鍵S，兩塊74LS194的輸出端均為零。經(jīng)反相器反相后，74LS194（1）移位寄存器串行數(shù)據(jù)輸入端Dsr與74LS194（2）移位寄存器串行數(shù)據(jù)輸入端Dsl的數(shù)據(jù)均為1。當(dāng)A、B的數(shù)據(jù)既74LS194S0、S1端的數(shù)據(jù)為01時(shí)，數(shù)據(jù)右移。第一個(gè)時(shí)鐘脈沖以后，74LS194(1)Dsr端的數(shù)據(jù)1移位至Qo端，其他Q端的0均依次右移，各輸出端的數(shù)據(jù)如表6.5第二行數(shù)據(jù)所示。為此，隨著時(shí)鐘脈沖的到來，發(fā)光二極管自左至右一個(gè)個(gè)點(diǎn)亮，第八個(gè)脈沖以后，全部二極管均點(diǎn)亮。此時(shí)Dsr端的數(shù)據(jù)變?yōu)?，隨著后續(xù)脈沖的到來，發(fā)光二極管自左至右一個(gè)個(gè)熄滅。7.實(shí)訓(xùn)心得體會(huì)這周是我們數(shù)電實(shí)訓(xùn)周，老師交給我的任務(wù)是設(shè)計(jì)“數(shù)據(jù)寄存與傳輸”。這個(gè)任務(wù)對(duì)于我們較大的挑戰(zhàn)在于是否細(xì)心，對(duì)于我們男生無非是一種挑戰(zhàn)了，在一塊小小的面包板上把