实验十七、移位寄存器74164的逻辑功能测 试

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。

一、实验目的本次实验的主要目的是通过搭建移位寄存器实验电路，验证移位寄存器的逻辑功能，并了解其在数字系统中的应用。

实验内容包括：移位寄存器的基本原理、实验电路搭建、实验现象观察和结果分析。

二、实验原理移位寄存器是一种具有移位功能的寄存器，它可以实现数据的串行输入和串行输出。

在时钟脉冲的作用下，移位寄存器中的数据可以依次左移或右移。

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

本实验选用的是4位双向通用移位寄存器，型号为74LS194或CC40194。

74LS194具有5种不同操作模式：即并行送数寄存、右移、左移、保持及清零。

其逻辑符号及引脚排列如图1所示。

图1 74LS194的逻辑符号及其引脚排列三、实验电路搭建1. 电路元件准备：74LS194芯片、电阻、电容、二极管、连接线等。

2. 电路搭建：按照图1所示，将74LS194芯片的引脚与电阻、电容、二极管等元件连接，形成移位寄存器实验电路。

3. 电源连接：将电源正负极分别连接到电路板上的VCC和GND端。

四、实验现象观察1. 实验现象一：串行输入，并行输出。

（1）将74LS194的SR端接地，SL端接高电平，S1、S0端接高电平，CR端接地。

（2）使用串行输入端输入数据，观察并行输出端的数据变化。

（3）实验现象：当输入串行数据时，并行输出端依次输出对应的数据。

2. 实验现象二：并行输入，串行输出。

（1）将74LS194的SR端接地，SL端接高电平，S1、S0端接低电平，CR端接地。

（2）使用并行输入端输入数据，观察串行输出端的数据变化。

（3）实验现象：当输入并行数据时，串行输出端依次输出对应的数据。

3. 实验现象三：左移、右移操作。

（1）将74LS194的SR端接地，SL端接高电平，S1、S0端分别接高电平和低电平，CR端接地。

（2）观察移位寄存器中的数据在时钟脉冲的作用下左移或右移。

（3）实验现象：在时钟脉冲的作用下，移位寄存器中的数据依次左移或右移。

移位寄存器实验报告移位寄存器和计数器的设计实验室：实验台号：日期：专业班级：姓名：学号：一、实验目的1. 了解二进制加法计数器的工作过程。

2. 掌握任意进制计数器的设计方法。

二、实验内容（一）用D触发器设计左移移位寄存器（二）利用74LS161和74LS00设计实现任意进制的计数器设计要求：以实验台号的个位数作为所设计的任意进制计数器（0、1、2任选）。

三、实验原理图1.由4个D触发器改成的4位异步二进制加法计数器（输入二进制：11110000）2.测试74LS161的功能3.熟悉用74LS161设计十进制计数器的方法。

①利用置位端实现十进制计数器。

②利用复位端实现十进制计数器。

四、实验结果及数据处理1.左移寄存器实验数据记录表要求：输入二进制：111100002.画出你所设计的任意进制计数器的线路图（计数器从零开始计数），并简述设计思路。

8进制利用复位法实现8进制计数器，8=1000B，将A端同与非门相连，当A端=1时，使复位端获得信号，复位，从而实现8进制。

五、思考题1. 74LS161是同步还是异步，加法还是减法计数器?答：在上图电路中74LS161是异步加法计数器。

2. 设计十进制计数器时将如何去掉后6个计数状态的?答：通过置位端实现时，将Q0、Q3 接到与非门上，输出连接到置位控制端。

当Q3=1，Q2=0，Q1=0，Q0=1，即十进制为9时，与非门输入端Q0、Q3同时为高电平，位控制端为低电位，等到下一个CP上升沿到来时，完成置数，全部置为0。

3. 谈谈电子实验的心得体会，希望同学们提出宝贵意见。

答：通过这学期的电子实验，我对电子电路有了更加深入地了解。

初步了解了触发器、寄存器、计数器等电子元件的使用。

将理论与实践相结合，更加深入的了解了电子技术，学到了很多，对这学期的电子实验十分满意。

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。

实验报告
一、实验名称：移存器功能测试
二、实验内容：
1、利用两块74HC（LS）74（四个触发器）构成一个单向的
移位寄存器
由于在MULTISIM中未找到双D触发器，如图1为用两
个D触发器代替双D触发器，连线大致相同。

图1
2、测试74HC（LS）194的功能
S S=00保持
（1）
10
图2 S S=01右移
（2）
10
图3
S S=10左移
（3）
10
图4
S S=11并行送数
（4）
10
图5
3、用两片74HC（LS）194做出模16的扭环计数器
利用两片74HC （LS ）194级联，将第一片74HC （LS ）194的Q 3输出端接到第二片74HC （LS ）194的D 0,再按31SR D Q 将第二片Q 3输出端和高电平+5V 共同输入与非门74LS00，把与非门的输出接到第一片的SR D ，连接电路如图
6。

图6
三、注意事项
1、集成电路要轻插轻拔。

四、收获
1、 实际操作中，74LS74双列直插式元件每列为8个引脚，
和实验指导书中不同，应使每列的第8个引脚闲置；
2、 实验接线时，可采用按功能分块连线，比如先接输入、
输出端，再接控制端，最后接地和电源，既提高准确率又提高效率；
3、做实验之前应检查实验装置是否完好，我们试验中就遇
到一个LED不亮的情况，最后影响实验现象观察；
4、通过实验对 74LS194移存器的原理有了更进一步的了
解，对第三个实验部分电路稍作调整用可实现模为其他数的扭环计数器。

实验七：寄存器的功能验证
一、实验目的和要求：
1、了解并掌握寄存器的工作原理。

2、使用EDA软件验证寄存器的功能。

二、实验内容：
1.试用一片4位数据寄存器74175设计一个简单的单向4位移位寄存器，画出电路原理图，并通过仿真验证。

原理图：
仿真图：
2.8位单向移位寄存器74164的功能测试。

（通过仿真分析A，B引脚的功能）
画一张功能测试的原理图，并通过仿真列出其功能表，请分析A、B引脚的功能。

原理图：
仿真图：
3.4位双向移位寄存器74194的功能测试。

（1）通过仿真分析S1，S0引脚的功能，列出其功能表。

（2）分析左移和右移的方向分别为什么（例如QA→QD或QA←QD），通过仿真波形证明，并画出其波形。

原理图：
仿真图：
功能表：
三、实验小结：
本次实验主要是对一些移位寄存器的功能是仿真与实现。

由于寄存器中有一点点计数器的东西，所以这个实验还是比较轻松地。

因为课程调前，所以不得不将这个实验放在课余时间完成，但是总体完成的还算不错。

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移位寄存器实验报告移位寄存器实验报告引言移位寄存器是数字电路中常用的模块，它能够将输入的数据按照一定的规则进行移位操作。

本次实验旨在通过实际搭建移位寄存器电路，并通过观察输出结果来验证其功能和性能。

实验目的1. 掌握移位寄存器的工作原理和基本结构；2. 了解不同类型的移位寄存器，并能够根据需求选择合适的类型；3. 熟悉移位寄存器的应用场景和使用方法。

实验器材1. 移位寄存器芯片；2. 电路连接线；3. 示波器；4. 信号发生器。

实验步骤1. 将移位寄存器芯片连接到电路板上，并根据实验要求进行电路连接；2. 使用信号发生器产生输入信号，并将其输入到移位寄存器中；3. 通过示波器观察移位寄存器的输出信号，并记录下观察结果；4. 根据实验要求调整输入信号的频率和幅度，并观察移位寄存器的响应情况；5. 分析实验结果，总结移位寄存器的特性和应用。

实验结果在本次实验中，我们使用了一个4位移位寄存器芯片，并将其连接到电路板上。

通过信号发生器产生的输入信号，我们观察到移位寄存器的输出信号按照一定的规则进行了移位操作。

当输入信号的频率较低时，移位寄存器的输出信号可以清晰地观察到每一位的变化；而当输入信号的频率较高时，移位寄存器的输出信号则呈现出连续的变化。

通过实验结果的观察和分析，我们可以得出以下结论：1. 移位寄存器的工作原理是将输入信号按照一定的规则进行移位操作；2. 移位寄存器的输出信号与输入信号的频率和幅度有关；3. 移位寄存器可以用于数据的平移、扩展、压缩等操作；4. 不同类型的移位寄存器具有不同的特性和应用场景。

讨论与总结移位寄存器作为数字电路中的重要模块，在各种电子设备中都有广泛的应用。

它不仅可以用于数据的移位操作，还可以用于数据的存储、传输和处理。

在计算机系统中，移位寄存器常常用于数据的输入和输出，以及数据的处理和控制。

本次实验通过实际搭建移位寄存器电路，并观察其输出结果，使我们更加深入地了解了移位寄存器的工作原理和应用。

实验⼗七、移位寄存器74164的逻辑功能测试实验⼗七、移位寄存器74164的逻辑功能测试⼀、实验⽬的1、掌握中规模8位移位寄存器逻辑功能。

2、认识74LS164及其引脚封装。

⼆、实验预习要求1、复习有关寄存器的内容。

2、查阅74LS164及逻辑电路，熟悉其逻辑功能及引脚排列。

三、实验设备1、+5V直流电源2、单次脉冲源3、逻辑电平开关4、DM74LS164四、实验原理1、移位寄存器是⼀个具有移位功能的寄存器，是指寄存器中锁存的代码能够在移位脉冲的作⽤下⼀次左移和右移。

既能左移⼜能右移称为双向移位寄存器，只需要改变左、右移的控制信号可实现双向移位要求。

根据移位寄存器取存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8位移位寄存器，型号可为74LS164，其逻辑符号及引脚排列如图所⽰。

其中A、B为串⾏输⼊端；CLR为异步清零端；QH—QA为输⼊端；CLK为移位脉冲输⼊端；74164是⼀种串⾏输⼊、并⾏输出的器件，时钟⾼电平有效，没有时钟使能端，该器件⽤低电平复位图1 74LS164的逻辑符号及引脚功能表其中QAO、QBO、QHO为在暂稳态输⼊条件建⽴之前QA、QB和QH相应的电平；QAN、QGN为在最近的时钟上升沿转换前QA或QG的电平，表⽰移⼀位。

移位寄存器应⽤很⼴，可构成移位寄存器型计数器；属虚脉冲发⽣器；串⾏累加器；可⽤作数据转换，即把串⾏数据转换位并⾏数据，或把并⾏数据转换位串⾏数据等。

五、实验内容1、测试74LS164的逻辑功能按图所⽰接线，A、B、CLK分别接⾄逻辑电平显⽰输⼊端。

QA—QH分别接⾄逻辑电平显⽰输出端。

14脚接+5V电源、7脚接地。

（1）清除：令CLR=0,其它输⼊均为任意态，这时寄存器输出QA—QH应均为0。

清除后，置CLR=1。

（2）置数：令CLR=1，送⼊任意2位⼆进制数，加CLK脉冲，CLK由0→1、CLK由1→0两种情况下寄存器输⼊状态的变化，观察寄存器输出状态变化是否发⽣在CLK脉冲的上升沿。