实验八 移位寄存器逻辑功能测试及应用

实验8移位寄存器逻辑功能测试及应用一、实验目的1.了解移位寄存器的基本原理及逻辑功能。

2.掌握移位寄存器的逻辑功能测试方法。

3.学会使用移位寄存器进行逻辑功能的实际应用。

二、实验器材数字逻辑实验箱、示波器、连接线。

三、实验原理移位寄存器是一种能够存储和移动数据的逻辑电路。

它由多个触发器组成，每个触发器都与相邻的触发器连接，形成环形结构。

移位寄存器中的数据可以通过输入口输入，通过时钟信号控制触发器的状态变化，从而实现数据的移动。

移位寄存器有三种基本的逻辑功能：1.移动功能：数据可以向左或向右移动一个位置。

2.并行转移功能：数据可以从一个移位寄存器转移到另一个移位寄存器。

3.并行加载功能：可以将数据同时加载到多个触发器中。

四、实验步骤1.按照实验电路图连接实验电路。

将四个LED灯分别连接到74LS194寄存器的Q0、Q1、Q2、Q3输出端，将四个开关分别连接到74LS194寄存器的A、B、C、D输入端。

将实验箱提供的方波电压输入到74LS194寄存器的CP时钟输入端。

2.打开示波器，并将示波器的探头连接到74LS194寄存器的CP时钟输入端。

3.调整示波器的时间基准，使波形在示波器的显示屏上能够清晰可见。

调整示波器的垂直放大倍数，使波形的幅度适中。

4.分别将开关1、2、3、4打开或关闭，观察LED灯的亮灭情况，并观察示波器上的波形变化。

五、实验结果分析根据实验步骤中的操作，可以得到如下运行结果：1.当开关1打开时，移位寄存器内的数据向右移动一个位置，即Q3→Q2→Q1→Q0→Q3、LED灯的亮灭情况和示波器上的波形变化均符合预期，实验成功。

2.当开关2打开时，移位寄存器内的数据向左移动一个位置，即Q0→Q3→Q2→Q1→Q0。

LED灯的亮灭情况和示波器上的波形变化均符合预期，实验成功。

3.当开关3打开时，移位寄存器内的数据从最右端向左移动一个位置，即Q3→Q3→Q2→Q1→Q0。

LED灯的亮灭情况和示波器上的波形变化均符合预期，实验成功。

实验八移位寄存器功能测试及应用一、实验目的：1.掌握中规模4位双向寄存器逻辑功能及使用方法。

2.熟悉移位寄存器的应用，实现数据的串行、并行转换和构成环形计数器二、实验仪器及材料a) TDS-4数电实验箱、双踪示波器、数字万用表。

b) 参考元件：74LS194一片。

三、预习要求及思考题1.预习要求：1) 复习有关寄存器有关内容。

2）熟悉74LS194逻辑功能及引脚排列。

3）用multisim软件对实验进行仿真并分析实验是否成功。

2.思考题:1) 使寄存器清零，除采用输入低电平外，可否采用右移或左移的方法？可否使用并行送数法？若可行，如何进行操作？2) 环行计数器的最大优点和缺点是什么?四、实验原理1.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。

根据移位寄存器存取信息的方式不同分为：串入串出、串入并出、并入串出、并入并出四种形式。

本实验选用的4位双向通用移位寄存器，型号为CC40194或74LS194，两者功能相同，可互换使用，其逻辑符号及引脚图如图8-1所示。

图8-1 74LS194的逻辑符号图及引脚功能图.其中D0、D1、D2、D3为并行输入端；Q0、Q1、Q2、Q3为并行输出端；S R为右移串行输入端；S L为左移串行输入端；S0、S1为操作模式控制端；C R为直接无条件清零端；CP为时钟脉冲输入端。

74LS194有5种不同操作模式：即并行送数寄存，右移（方向由Q0-->Q3）,左移（方向由Q3→Q0），保持及清零。

S1、S0和C R端的控制作用如表8-12、移位寄存器应用很广，可构成移位寄存器型计数器：顺序脉冲发生器；串行累加器；可用数据转换，即把串行数据转换为并行数据，或把并行数据转换为串行数据等。

本实验研究移位寄存器用作环形计数器和数据的串、并行转换。

实验报告实验六移位寄存器功能测试及设计2.6.1实验目的（1）掌握移位寄存器的工作原理与逻辑功能。

（2）掌握集成移位寄存器74LS74的逻辑功能及应用。

2.6.2实验仪器设备与主要器件实验箱一个；双踪示波器一台；稳压电源一台；函数发生器一台。

74LS74两块；74LS194两块；74LS283两块。

2.6.3实验原理1.双向移位寄存器双向移位寄存器是指在控制信号作用下，既能左移又能右移的多功能移位寄存器。

此外它还有并行输入置数、保持和异步清零等功能。

74LS194是一个典型的4位双向移位寄存器，其中，Rd为异步清零输入端，S1、S0为工作方式选择端。

D0、D1、D2、D3是数据输入端，Q0、Q1、Q2、Q3为并行数据输出端，D1L、D1R分别为左移、右移数据输出端，CP上升沿触发。

2.双向移位寄存器74LS194的应用（1）形成计数器电路，其中D1R=Q3。

0000——1000——1100——1110——1111——0111——0011——0001——0000（2）组成模12计数器电路。

000000——100000——110000——111000——111110——111111——011111——001111——000111——000011——000001——000000。

（3）形成并串转换电路。

2.6.4实验内容(2)如简图2-6-6所示，两个二进制数A(a0a1a2a3)、B（b0b1b2b3）分别存入74LS194（A）、74LS194（B），然后对它们按位相加，其和放入74LS1949（A）的移位输入中。

试才用全加器74LS283和D触发器74LS74组成能实现上述功能的电路，在74LS194（A）输出端Q0、Q1、Q2、Q3用发光二极管指示。

完善图2-6-6并依此图线调试电路，以表格的形式记录四个脉冲后的结果。

cp S0S1 B A Q0 1 0 0010 0011 00111 1 0 1001 1001 10012 1 0 1100 0100 01003 1 0 1110 1010 10104 1 0 1111 0101 0101(3)按单向移位寄存器的电路图2-6-1接线，实现串入-并出，并入-串出两种工作方式的输出序列。

实验8移位寄存器实验报告移位寄存器实验报告（⼀）实验原理移位寄存器是⽤来寄存⼆进制数字信息并且能进⾏信息移位的时序逻辑电路。

根据移位寄存器存取信息的⽅式可分为串⼊串出、串⼊并出、并⼊串出、并⼊并出4种形式。

74194是⼀种典型的中规模集成移位寄存器，由4个RS 触发器和⼀些门电路构成的4位双向移位寄存器。

该移位寄存器有左移，右移、并⾏输⼊数据，保持及异步清零等5种功能。

有如下功能表 CLRN CLK S1 S0 × × × × 1 1 0 11 00 0 ⼯作状态 0 × 清零 1 0 保持1 ↑并⾏置数，Q 为ABCD 1↑串⾏右移，移⼊数据位为SRS11↑串⾏左移，移⼊数据位为SLS11↑保持（⼆）实验框图时钟脉冲输⼊串⾏输⼊并⾏输⼊ABCD清零输⼊模式控制输⼊并⾏输出QA 、QB 、QC 、QD74194移位寄存器（三）实验内容1.按如下电路图连接电路⼗个输⼊端，四个输出端，主体为74194.2.波形图参数设置：End time：2us Grid size:100ns波形说明：clk:时钟信号； clrn：置0s1s0:模式控制端 sl_r:串⾏输⼊端abcd：并⾏输⼊ qabcd：并⾏输出结论：clrn优先级最⾼，且低有效⾼⽆效；s1s0模式控制，01右移，10左移，00保持，11置数重载；sl_r控制左移之后空位补0或补1。

3.数码管显⽰移位（1）电路图（2）下载验证管脚分配：a,b,c,d:86,87,88,89 bsg[3..0]:99,100,101,102 clk:122 clk0:125 clrn:95 q[6..0]:51,49,48,47,46,44,43 s0,s1:73,72sl_r:82,83结论：下载结果与仿真结果⼀致，下载正确。

移位寄存器及其应用实验报告一、实验目的1.了解移位寄存器的基本原理和工作方式；2.掌握移位寄存器的应用场景和使用方法；3.通过实验验证移位寄存器的功能和性能。

二、实验原理移位寄存器是一种特殊的寄存器，它可以将数据按照一定的规律进行移位操作。

移位操作可以分为左移和右移两种方式，左移是将数据向左移动一定的位数，右移则是将数据向右移动一定的位数。

移位寄存器可以用于数据的移位、数据的存储和数据的转换等多种应用场景。

移位寄存器的基本原理是利用触发器和门电路实现数据的移位操作。

触发器是一种存储器件，可以存储一个二进制位的数据。

门电路则是一种逻辑电路，可以实现数据的逻辑运算。

移位寄存器通常由多个触发器和门电路组成，可以实现多位数据的移位操作。

移位寄存器的工作方式是通过时钟信号来控制数据的移位操作。

当时钟信号为高电平时，移位寄存器开始工作，数据按照一定的规律进行移位操作。

当时钟信号为低电平时，移位寄存器停止工作，数据保持不变。

移位寄存器还可以通过控制输入端和输出端的电平来实现不同的功能。

三、实验内容本次实验主要是通过实验板上的移位寄存器模块，实现数据的移位和存储操作。

具体实验内容如下：1.将实验板上的移位寄存器模块连接到开发板上；2.使用开发板上的按键控制移位寄存器的工作方式，包括左移、右移、存储和清零等操作；3.使用示波器观察移位寄存器的时钟信号和数据输出信号，验证移位寄存器的工作状态和性能。

四、实验步骤1.将实验板上的移位寄存器模块连接到开发板上，按照连接图进行连接；2.使用开发板上的按键控制移位寄存器的工作方式，具体操作如下：（1）按下左移按键，移位寄存器开始向左移动数据；（2）按下右移按键，移位寄存器开始向右移动数据；（3）按下存储按键，移位寄存器将当前数据存储到寄存器中；（4）按下清零按键，移位寄存器将当前数据清零。

3.使用示波器观察移位寄存器的时钟信号和数据输出信号，具体操作如下：（1）将示波器的探头连接到移位寄存器的时钟输入端，观察时钟信号的波形；（2）将示波器的探头连接到移位寄存器的数据输出端，观察数据输出信号的波形。

移位寄存器实验报告篇一：移位寄存器实验报告移位寄存器实验报告（一）实验原理移位寄存器是用来寄存二进制数字信息并且能进行信息移位的时序逻辑电路。

根据移位寄存器存取信息的方式可分为串入串出、串入并出、并入串出、并入并出4种形式。

74194是一种典型的中规模集成移位寄存器，由4个RS触发器和一些门电路构成的4位双向移位寄存器。

该移位寄存器有左移，右移、并行输入数据，保持及异步清零等5种功能。

有如下功能表（三）实验内容1. 按如下电路图连接电路十个输入端，四个输出端，主体为74194. 2. 波形图参数设置：End time：2usGrid size:100ns 波形说明：clk:时钟信号；clrn：置0 s1s0:模式控制端 sl_r:串行输入端 abcd：并行输入 qabcd：并行输出结论：clrn优先级最高，且低有效高无效；s1s0模式控制，01右移，10左移，00保持，11置数重载；sl_r控制左移之后空位补0或补1。

3. 数码管显示移位（1）电路图（2）下载验证管脚分配：a,b,c,d:86,87,88,89 bsg[3..0]:99,100,101,102 clk:122 clk0:125 clrn:95 q[6..0]:51,49,48,47,46,44,43 s0,s1:73,72 sl_r:82,83 结论：下载结果与仿真结果一致，下载正确。

一、实验日志1.移位寄存器的实验真的挺纠结的，本来想用7449的，但是下载结果出现了错误，想到它在这个电路图中的功能比较单一，就自己写了一个my7449，终于对了。

五、思考题（1）简单说明移位寄存器的概念及应用情况？概念：移位寄存器是用来寄存二进制数字信息且能进行信息移动的时序逻辑电路。

根据移位寄存器存取信息的方式不同可以分为串入串出，串入并出，并入串出，并入并处4种形式。

应用：移位寄存器可以构成计数器，顺序脉冲发生器，串行累加器，串并转换，并串转换等。

实验 47 验证性实验——移位寄存器逻辑功能测试和应用一． 目的l ． 移位寄存器的 功能； 2．掌握集成 路 4 位双向移位寄存器的使用方法；3．学会 用移位寄存器 数据的串行、并行 和构成 形 数器。

二． 原理l ．移位寄存器的特点寄存器中所存的数据在CP 脉冲作用下能依次左移或右移。

有些集成移位寄存器同有左移或右移控制端， 可根据左移或右移信号 双向移位的要求。

根据 D IR S 1 S 0Q 01615 14 13 12 11 10 9移位寄存器存取信息方式的不同分D 0 49Q 1V DD Q 0 Q 1 Q 2 Q 3 CP S 1 S 0D 1 1串入串出、串入并出、并入串出、D 2 0CD40194(74LS194)4Q 24 种形式。

D 3 DR dD IR D 0 D 1 D 2 D 3 D IL V SS并入并出C本 用的 4位双向通用移D ILQ 312 345678CP R d位寄存器 CD40194 或 74LS194，两者功能和引脚相同， 可互 使用。

(a)(b)符号及引脚排列如47-1 所示。

图 47-1 CD40194 的逻辑符号 (a 图)及引脚功能 (b 图 )其中， D 0、 D 1、 D 2、 D 3 并行入端； Q 0、 Q 1、 Q 2、 Q 3 并行 出端： D IR 右移串行 入端，D IL 左移串行 入端；S 1 、S 操作模式控制端；ˉ R ˉ脉冲 入端。

d 异步 (亦称 无条件 )清零端； CPCD40194 有 5 种不同操作模式：即数据在D 3、 D 2、 D 1、 D 0 端并行送入寄存、右移(数据由 Q 0→Q 3 移 )、左移 (数据由 Q 3→Q 0 移 )、保持及清零。

S 1 、S 和ˉR 端的控制作用如表 47-1 所示。

表 47-1 S 、S 0和 R ˉ 的控制作用0 d 1 d2．移位寄存 功能 输 入输 出器的用途 CP SD D D D DQd 1 0 IRIL 0 1 2 3 0 1 23R ˉ SDQQ Q移位寄存器清零╳0╳╳ ╳╳╳╳╳╳00 0 0 除了可以作 寄 置数↑1 11 ╳ ╳a bc d abc d存器外， 通 适当 右移 ↑ 1 0 1 DSR╳╳ ╳ ╳ ╳ D SR Q 0 Q 1Q 2的 接， 可以成 左移↑11╳DSL╳╳╳ ╳Q 1Q 2Q 3 D SL移位寄存器型 保持↑100n n n n╳╳╳╳╳╳Q 0Q 1 Q 2 Q 3 数器、 序脉冲1nnnn保持↓╳╳ ╳╳╳╳╳ ╳Q 0Q 1Q 2Q 3生器、 串行累加器等， 可用作数据 ，即把串行数据 并行数据、 并行数据 串行数据等。