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实验七 移位寄存器

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实验七寄存器移位寄存器

一、实验目的

1掌握常用寄存器、移位寄存器的使用方法。

2掌握中规模移位寄存器的应用。

二、实验设备和元器件

1SAC-2电工电子实验台；SS-01数字实验模块。

2DL-4330示波器；EM-1463函数信号发生器。

374LS37374LS16474LS59574LS0074LS2074LS86

三、实验原理

寄存器（Register）和移位寄存器（ShiftRegister）

1、寄存器（Register）:在数字系统中，常需要一些数码暂时存放起来，这种暂时存放数码。一个触发器可以寄存1位二进制数码，要寄存几位数码，就应具备几个触发器，此外，寄存器还应具有由门电路构成的控制电路，以保证信号的接收和清除。

移位寄存器

2、移位寄存器除了具有寄存数码的功能外，还具有移位功能，即在移位脉冲作用下，能够把寄存器中的数依次向右或向左移。它是一个同步时序逻辑电路,根据移位方向，常把它分成左移寄存器、右移寄存器和双向移位寄存器三种；根据移位数据的输入－输出方式，又可将它分为串行输入－串行输出、串行输入－并行输出、并行输入－串行输出和并行输入－并行输出四种电路结构。

如图所示由D触发器构成的简单移位寄存器，从CP上升沿开始到输出新状态的建立需要经过一段传输延迟时间，所以当CP上升沿同时作用于所有触发器时，它们输入端的状态都未改变。于是，FF0按DI原来的状态翻转，FF1按Q0原来的状态翻转，FF2按Q1原来的状态翻转，FF3按Q2原来的状态翻转，同时，输入端的代码存入F0，总的效果是寄存器的代码依次右移一位。可见，经过4个CP信号后，串行输入的四位代码全部移入了移位寄存器，并在四个输出端得到并行输出代码。利用移位寄存器可实现代码的串行—并行转换。若再加4行个CP信号，寄存器中的四位代码还可以从串端依次输出。

四、实验步骤

1、74ls373逻辑功能测试

（1）74ls373引脚说明

74ls373为三态输出的八D透明锁存器，共有54S373和74LS373两种形式。其主要电气特性的典型值如下(不同厂家具体值有差别)：

54S373/74S3737ns525mW,54LS373/74LS37317ns120mW

74LS373的输出端Q0～Q7可直接与总线相连。当三态允许控制端OE为低电平时，Q0～Q7为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。当OE为高电平时，Q0～Q7呈高阻态，即不驱动总线，也不为总线的负载，但锁存器内部的逻辑操作不受影响。当锁存允许端LE为高电平时，Q随数据D而变。当LE为低电平时，D被锁存在已建立的数据电平。

引脚符号：

D0～D7数据输入端

OE三态允许控制端（低电平有效） LE锁存允许端

Q0～Q7输出端

（2）74LS373逻辑功能测试

2、74LS595逻辑功能测试

（1）74LS595的引脚说明：

MR(10脚):低点平时将移位寄存器的数据清零。 D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE11U274HC373SW1SW-SPDTSW2SW-SPDTSH_CP(11脚)：上升沿时数据寄存器的数据移位。QA-->QB-->QC-->...-->QH；下降沿移位寄存器数据不变。

ST_CP(12脚)：上升沿时移位寄存器的数据进入数据存储寄存器，下降沿时存储寄存器数据不变。当移位结束后，在RCK端产生一个正脉冲，更新显示数据。

OE(13脚):高电平时禁止输出（高阻态）。如果单片机的引脚不紧张，用一个引脚控制它，可以方便地产生闪烁和熄灭效果。比通过数据端移位控制要省时省力。

注：74164和74595功能相仿，都是8位串行输入转并行输出移位寄存器。74164的驱动电流(25mA)比74595(35mA)的要小,14脚封装，体积也小一些。74595的主要优点是具有数据存储寄存器，在移位的过程中，输出端的数据可以保持不变。这在串行速度慢的场合很有用处，数码管没有闪烁感。与164只有数据清零端相比，595还多有输出端时能/禁止控制端，可以使输出为高阻态。

（2）74LS595逻辑功能测试

3、用74LS595和适当的门电路设计跑马灯。要求：排成一串的8个LED灯L1-L8逐个点亮。8个LED逐个点亮后再逐个熄灭。

Q015Q11Q22Q33Q44Q55Q66Q77Q7'9SH_CP11ST_CP12DS14MR10OE13U174HC595SW1SW-SPDTSW2SW-SPDTSW3SW-SPDTQ015Q11Q22Q33Q44Q55Q66Q77Q7'9SH_CP11ST_CP12DS14MR10OE13U174LS59512U2:A74LS04U1(SH_CP)U1(ST_CP)D1LED-YELLOWD2LED-YELLOWD3LED-YELLOWD4LED-YELLOWD5LED-YELLOWD6LED-YELLOWD7LED-YELLOWD8LED-YELLOW34U2:B74LS04

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总线实验

总线实验

山西大学自动化与软件学院

课 程 实 验 报 告

实验课程 计算机系统基础

实验名称 总线与寄存器实验

实验地点 线上

实验时间 6.30

学生班级 软件工程1808班

学生学号 ************

学生姓名

指导教师

一：实验要求

理解并掌握总线与寄存器

二：实验目的

1、熟悉实验软件环境；

2、掌握总线以及数据通路的概念及传输特性。

3、理解锁存器、通用寄存器及移位寄存器的组成和功能。

二、实验内容

1、根据已搭建好的8位数据通路，熟悉总线连接的方法，理解74LS244芯片的作用，理解各相关信号在数据传输过程中起的作用；

2、通过拨码开关置数，将数据传送到各寄存器，将寄存器中数据显示出来，熟悉常用的寄存器。

三、实验器件

1、D触发器（74LS74、74LS175）、三态缓冲器（74LS244）。

2、寄存器（74LS273、74LS374 ）和移位寄存器（74LS194）

四、实验原理

（见实验指导书）

五、实验步骤

注意：实验过程中应观察总线上及芯片引脚上显示的数据的变化情况，理解数据传送的过程和寄存器存数，从寄存器读数的原理。

实验（1）拨码开关输入数据至总线

●====1；手动操作总线DIN上的拨码开关，在总线DIN上置位数据0x55，缓冲器244阻断。比较总线DIN与BUS状态的异同。

●=0，比较总线DIN与BUS状态的异同，记录BUS总线的数据：

BUS_7 BUS_6 BUS_5 BUS_4 BUS_3 BUS_2 BUS_1 BUS_0 BUS总线

0 1 0 1 0 1 0 1 AA

Lab8 简单寄存器及移位寄存器设计

Lab8 简单寄存器及移位寄存器设计

北京中教仪装备技术有限公司

1 实验八 简单寄存器及移位寄存器设计 一、 实验前准备 1. EXCD-1可编程片上系统开发板； 2. 下载线； 3. 5V电源。 二、 实验目的 进一步学习VHDL语言，并学会利用ISE进行移位寄存器的设计与仿真，掌握移位寄存器的工作原理。 三、 实验原理 移位寄存器是一个具有移位功能的寄存器，是指寄存器中所存的代码能够在移位脉冲的作用下依次左移或右移。既能左移又能右移的称为双向移位寄存器，只需要改变左右移的控制信号便可实现双向移位要求。根据寄存器存取信息的方式不同，寄存器可分为：串入串出、串入并出、并入串出、并入并出四种形式。 本实验实现要求设计一个八位循环移位寄存器，即在时钟脉冲作用下，数据依次右移，最低位移向最高位，设置移位寄存器中初始值为01111111，八位移位寄存器真值表如表4-1： 表8-1 八位循环移位寄存器真值表 移位脉冲 八位移位寄存器当前值 八位移位寄存器移位后值 clk↑ 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 clk↑ 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 clk↑ 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 clk↑ 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 clk↑ 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 clk↑ 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 clk↑ 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 clk↑ 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 clk↑ 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 四、 实验内容 设计一个八位循环移位寄存器，即在时钟脉冲作用下，数据依次右移，最低位移向最高位，设置移位寄存器中初始值为01111111，并用8个LED灯进行显示。系统设计结构如图北京中教仪装备技术有限公司

兰州大学数字电路试验大纲

兰州大学数字电路试验大纲

兰州大学信息科学与工程学院

《数字逻辑电路》实验教学大纲

一．课程基本信息

1．实验课程编号：

2．课程名称：《数字逻辑电路实验》实验课

3．课程性质：单列实验课

4．课程类型：必做（基本门电路的特性实验、应用设计实验、综合性应用实验、可编程PLD实验）

5．类别：专业基础实验

6．主要仪器设备：

①信号源。JWR8111, YB1632, FG-506；

②示波器。CS-4125A；ss-5072

③ 稳压电源。DH1718-A DC POWER SUPPLY 0-30V/1A, LP5-305；双路集成电路电路稳压电源

④ 机械万用表。MF10型；

⑤ 数字万用表。DT9103；

⑥ 数字逻辑实验箱。沈飞。数字逻辑实验箱常熟

7．每组20人

8．课程负责与指导：姚志军、苏友平、马浚

9．适用专业：电子信息科学与技术专业、通信工程专业、计算机科学与技术专业。

10．实验总学时：课内学时：电子信息科学与技术专业、通信工程专业36个课内学时；计算机科学与技术专业18个课内学时

11．总 学 分：按教学大纲要求

12．必开实验个数：电子信息科学与技术专业、通信工程专业12个，计算机科学与技术专业8个。另外，还可选开9个实验。

二．实验的地位、作用和目的

《数字逻辑电路》实验是一门实践性很强的课程，主要是加强学生的工程训练，特别是对他们的技能的培养，对于培养工程人员的素质和能力有十分重要的意义。

《数字逻辑电路》实验是整个教学环节中的重要组成部分，学生结合课堂所学的基本理论，通过实验这一环节来培养学生分析问题和解决问题的能力和严谨的工作作风，提高学生的综合动手能力和工程设计能力。

三．实验的基本要求

1．熟练地掌握各种仪器的基本原理、结构、用途、达到能正确使用的目的。

2．了解各种大、中、小规模集成电路的特性、功能及其它们的应用，学会查阅器件手册，学会能正确合理选择器件。

3．学生根据实验内容和要求，自己设计出电路，拟定实验步骤，独立安装、调试和测量。

数据存储实验(Logisim平台)-计算机组成原理

数据存储实验(Logisim平台)-计算机组成原理

广州xx学院

《计算机组成原理与系统结构》实验报告

专业班级 计算机 实验日期 2020.6.4

姓 名 李 学 号

实验名称 数据存储实验 指导老师 张

（报告内容包括：实验目的、实验设备及器材、实验步骤、实验数据、图表及曲线处理、实验小结等）。

成

绩 实验名称：数据存储实验

实验场地：计算机仿真

实验设备：Logisim实验平台

1 实验目的

1）熟悉和了解存储器组织与总线组成的数据通路。

2）掌握存储部件在计算机组成中的运用。

2 实验要求

1）各类触发器

触发器具有两个稳定的状态，在外加信号的触发下，可以从一个稳态翻转为另一稳态。这一新的状态在触发信号去掉后，仍然保持着，一直保留到下一次触发信号来到为止，这就是触发器的记忆作用，它可以记忆或存储两个信息：“0”或“1”。

如图1所示，常见的触发器有D触发器、T触发器、JK触发器及RS触发器等。

图1 常见触发器状态图

2）寄存器

寄存器的功能是存储二进制代码，它是由具有存储功能的触发器组合起来构成的。一个触发器可以存储1位二进制代码，故存放n位二进制代码的寄存器，需用n个触发器来构成。寄存器是中央处理器内的组成部分。寄存器是有限存储容量的高速存储部件，它们可用来暂存指令、数据和位址。

图2 基本寄存器

图2为基本寄存器的组成原理图。

图3为具有同步清零和异步清零功能寄存器组成原理图。

图3 同步清零和异步清零寄存器

3）计数器

计数器可实现正向和方向计数和控制功能。计数器是由基本的计数单元和一些控制门所组成，计数单元则由一系列具有存储信息功能的各类触发器构成，这些触发器有RS触发器、T触发器、D触发器及JK触发器等。

图4 基本计数器

图4为基本计数器的组成原理图。

4）移位寄存器

移位寄存器不仅能寄存数据，而且能在时钟信号的作用下使其中的数据依次左移或右移。移位寄存器可以用来寄存代码，还可以用来实现数据的串行—并行转换、数值的运算以及数据的处理等。