实验六移位寄存器7页word

移位寄存器实验报告实验题目：移位寄存器一、实验目的了解移位寄存器的原理，掌握移位寄存器的应用。

二、实验原理移位寄存器是一种存储器件，用于将二进制数据以位为单位进行移位操作。

移位寄存器由若干个D触发器组成，每个D触发器的输出接入下一个D触发器的输入，以此类推，形成了一个环形移位结构。

移位寄存器有三种基本工作模式：串行输入并行输出（SIPO），并行输入串行输出（PISO）和并行输入并行输出（PIPO）。

在SIPO模式下，输入数据串行输入到移位寄存器的最高位，然后逐个向低位移位，最终输出到最低位。

在PISO模式下，输入数据并行输入到移位寄存器的每个位，然后逐个向高位移位，最终输出到最高位。

在PIPO模式下，输入数据并行输入到移位寄存器的每个位，然后逐个向低位移位，最终输出到每个输出端口。

移位寄存器的应用很广泛，其中最常见的是时序信号的处理。

移位寄存器可以用于数字频率合成、序列生成、编码器和解码器等方面。

三、实验设备1. 计算机2. Xilinx ISE14.6软件3. BASYS2开发板4. USB下载器四、实验步骤1. 设计移位寄存器的电路原理图并进行仿真。

2. 在Xilinx ISE14.6软件中创建工程并添加源、约束和测试文件。

3. 将电路原理图转换成Verilog HDL代码。

4. 将Verilog HDL代码综合为综合网表，并进行时序分析。

5. 将综合网表映射到BASYS2开发板上并进行状态机调试。

6. 使用USB下载器将设计好的逻辑文件下载到FPGA上。

7. 连接开发板的输入输出端口，验证移位寄存器的正确性，并观察输出端口结果。

五、实验结果与分析通过移位寄存器的实验，我们学会了如何使用Verilog HDL设计并实现移位寄存器，并对移位寄存器进行了详细的仿真、综合、映射和下载调试。

在实验过程中，我们还学会了串行输入并行输出（SIPO），并行输入串行输出（PISO）和并行输入并行输出（PIPO）三种基本工作模式，掌握了移位寄存器在数字频率合成、序列生成、编码器和解码器等领域中的使用方法。

实验六 移位寄存器及应用一、实验目的1、了解并掌握四位单向、双向移位寄存器的逻辑功能；2、熟悉移位寄存器的基本使用方法。

二、实验器材和仪器设备 1、实验仪器设备（1）DLC —1数字电子技术实验箱 （2）万用表2、实验器件：74LS194、74LS04、74LS20 等 三 实验原理1、在数字系统中能寄存二进制信号，并进行移位的逻辑部件称为移位寄存器。

根据移位输入和输出信号的方式有：串入串出、串入并出、并入串出、并入并出四种形式，按移位方向有左移、右移两种。

2、集成双向移位寄存器集成移们寄存器的种类很多，现以典型芯片74194为例来介绍其逻辑功能。

下图是74LS194芯片,它有16个引脚。

其功能真值表如表所示。

图5-3 四位双向移位寄存器74194引脚图R C :异步清零端； CP:时钟送数脉冲输入端； S 1S 0 ：控制方式选择端， S R ：右移串行输入数据端； S L ：左移输入端。

Q 3：右移串行输出端；Q 0：左移串行输出端。

D 0-D 3：并行输入；Q 0-Q 3：并行输出。

表5-2 74194双向移位功能表........① 清0功能。

当CR =0时，双向移位寄存器置0。

Q 0-Q 3 都为0状态。

② 保持功能。

当CR =1、CP= 0或1 CR 、S 1S 0 =00时，双向移位寄存器保持原状态不变。

③ 并行送数功能。

当CR =1、S 1S 0 =11时，在CP 上升沿作用下，使D 0-D 3 端输入的数码d 0-d 3并行送入寄存器，显然是同步并行送数。

④ 右移串行送数功能。

当CR =1、S 1S 0 =01时，在CP 上升沿作用下，执行右移功能，D SR 端输入的数码依次送入寄存器。

⑤ 左移串行送数功能。

当CR =1、S 1S 0 =10时，在CP 上升沿作用下，执行左移功能，D SL 端输入的数码依次送入寄存器。

四、实验内容1.验证74LS194 双向移位寄存器的逻辑功能（70分）D 0、D 1、 D 2、D 3分别接数据开关K 1、K 2、K 3、K 4。

实验六移位寄存器一、实验目的1、掌握中规模4位双向移位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，其逻辑符号及引脚排列如图9—1所示。

图9—1 CC40194的逻辑符号及引脚功能其中D、D、D、D为并行输入端; Q、Q、Q、Q为并行输出端；SR为30223011 C为直接为操作模式控制端；为左移串行输入端；S、S右移串行输入端，SL R10无条件清零端；CP为时钟脉冲输入端。

CC40194有5种不同操作模式：即并行送数寄存，右移（方向由Q～Q），30左移(方向由Q～Q)，保持及清零。

03C端的控制作用如表9—和l。

S、S R10—表9l2、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；可用作数据转换，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。

（1）环形计数器把移位寄存器的输出反馈到它的串行输入端，就可以进行循环移位，如图9—2所示，把输出端Q和右移串行输入端S相连接，设初始状态QQQQ=1000，31R302则在时钟脉冲作用下QQQQ将依次变为0100→0010→0001→1000→……，如3201表9—2所示，可见它是一个具有四个有效状态的计数器，这种类型的计数器通常称为环形计数器。

图9—2电路可以由各个输出端输出在时间上有先后顺序的脉冲。

因此也可作为顺序脉冲发生器。

移位寄存器及其应用实验报告1. 背景在数字电路中，移位寄存器是一种常见的基本电路元件。

它可以将输入数据按照一定规则进行移位操作，并输出处理后的数据。

移位寄存器通常由触发器构成，分为串行移位寄存器和并行移位寄存器。

在实际应用中，移位寄存器常用于数据存储、数据传输、脉冲发生器等方面。

本实验旨在通过设计移位寄存器电路及其应用电路的实验，加深对移位寄存器工作原理的理解，掌握其应用。

2. 实验目的1.了解移位寄存器的基本原理；2.学会设计移位寄存器电路及其应用电路；3.掌握移位寄存器的应用方法。

3. 实验原理与方法3.1 移位寄存器原理移位寄存器将输入数据按照一定规则进行移位操作，并输出处理后的数据。

常见的移位规则包括：左移、右移、循环左移、循环右移等。

移位寄存器通常由触发器构成，触发器的状态决定了寄存器中存储的数据。

本实验主要探究两种常用的移位寄存器：串行移位寄存器和并行移位寄存器。

3.1.1 串行移位寄存器串行移位寄存器中，数据是按照位的顺序逐个进行移位的。

串行移位寄存器可以通过级联多个D触发器实现，每个D触发器的输出与下一个D触发器的输入相连。

3.1.2 并行移位寄存器并行移位寄存器中，数据的位同时进行移位。

并行移位寄存器可以通过级联多个D 触发器实现，每个D触发器的输入都与移位数据的对应位相连。

3.2 实验所用材料与方法3.2.1 材料•移位寄存器芯片•发光二极管（LED）•电路连接线3.2.2 方法1.实验预备：准备实验所需的移位寄存器芯片、LED和电路连接线。

2.按照移位寄存器原理，设计移位寄存器电路并进行布线连接。

3.使用示波器检查电路的正确性。

4.进行实验验证，观察移位寄存器的运行情况，并记录实验结果。

4. 实验结果与分析本实验设计了一个4位串行移位寄存器电路，并进行了验证实验。

首先，按照原理部分的描述，我们选择了一个基于D触发器的4位串行移位寄存器芯片。

通过连接四个D触发器，将其串联起来，即可构成一个4位的串行移位寄存器。

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。

实验六 移位寄存器及其应用一、实验目的1、 掌握移位寄存器功能的测试方法2、 掌握4位双向移位寄存器的逻辑功能 二、实验仪器及设备1、 EEL-II 型电工电子实验台2、 集成器件74LS194 三、实验内容1、 在数字实验箱中插入74LS194，按图6.1接线V CC S 1S 0D SR A D SL B C D GNDQ A Q B Q C Q DCRCP逻辑电平显示器数 据 开 关+5v复位按钮SB单次脉冲74LS194图6.1 74LS194管脚排列图和逻辑功能测试图2、 接线完毕，检查无误后，进行基本功能测试 复位：CR =0，电路复位，Q A Q B Q C Q D =0000 保持：CR 非=1，S 1=S 0=0，Q A ~Q D 状态不变使CR =1，S 1、S 0（工作状态控制端）任意，CP=0或CP=1，则Q A ~Q D 状态也不变表6.1 74LS194双向4位移位寄存器功能表并行置数：置CR=1，S1=S0=10，数据输入端DCBA置为0101，输入单次脉冲，则Q D Q C Q B Q A=0101，如果改变DCBA数据，再按单次脉冲，新数据将置入。

右移位：置CR=1，S1=0，S0=1，D SR=1，D SL=*，输入单次脉冲，则Q A=1，Q B=Q An，Q C=Q Bn，Q D=Q Cn左移位：置CR=1，S1=1，S0=0，D SR=*，D SL=1，输入单次脉冲，则Q D=1，Q C=Q Dn，Q B=Q Cn，Q A=Q Bn3、循环右移应用如将上图中的D SR端接到Q D端，并将寄存器Q D~Q A置为1000，且满足右移条件，在寄存器会右移一个“1”，每4个时钟脉冲完成一次循环。

4、用74LS194组成8位移位寄存器原理如图6.2所示。

逻辑状态显示器图6.2 用74LS194组成8位移位寄存器原理图四、实验报告整理各项测试结果。

实验六移位寄存器一：实验目的1. 掌握移位寄存器的工作原理，逻辑功能2. 掌握集成移位寄存器74LS194的逻辑功能及应用二：实验器材74LS00 74LS74 74LS194 CD4008B三：实验原理寄存器用于寄存一组二值代码，它被广泛应用于各类数字系统和计算机中，一个触发器能储存1位二值代码，N个触发器组成的寄存器能储存N位二值代码。

移位寄存器除了具有存储代码功能以外，还具有移位功能。

所谓移位功能，是指寄存器里存储的代码能在移位脉冲的作用下依次左移或右移。

因此，移位寄存器不但可以用来寄存代码，还可以用来实现数据的串行---并行转换，数值的运算和处理。

四．实验内容（一）验证74LS194的逻辑功能，按功能表进行。

结论：74LS194的逻辑功能与实验结果相一致并且与逻辑功能表相符合.二）如图6.3所示，两个二制数A,B,分别存入74LS194(A),74LS194(B),现在要对它们进行按位相加，其和放入74LS194(A)中。

试采用全加器CD4008B和D触发器74LS74组成能实现上述要求的电路，输出用二极管指示。

有图知，满足其特性。

分析以上记录的真值表可知在预设的A为 1010，B为1001情况下，芯片U1用来对A进行移位处理、存放和显示输出结果，U2用来对B进行移位，U3为全加器，本题中设置为一位全加器，故其进位应为S2，全加器将本位的输出和用来控制A右移移位进去的数字，并用D锁存器来存储A、B全加所得和向高位的进位，并将进位结果参与下一次全加运算。

分析真值表可知，每来一个脉冲，A、B实现一次移位，全加器进行一次全加，锁存器存入所得进位数。

四个脉冲到来之后，输出结果即为A、B全加二进制结果，由表中数据得出A+B=10011，符合实验结果；之后由于B已经移出去了，实现的是A 中数与0000的全加的循环移位。

（三）设计二进制转换成十进制的数码转换电路，使上述电路在相加后可以完成用数码管显示相加结果。

移位寄存器实验三大队三营卢上游C022012020实验一: m 序列的采样实现（内容包括: 迹函数表示法、的陪集分解、m 序列的线性结构）（一）、算法思路1.n21Z *-的陪集分解 Step1:求出集合, 即找出1到中所有与互素的数。

Step2:求 的陪集分解。

采用遍历的方法, 取中的任意元素, 根据平移等价公式:存在整数使得成立, 找出与采样平移等价的序列对应的元素, 并都置为-1, 即取为一个陪集的代表元, 放入到集合中, 由此可知, 当遍历完后就可以得到所有陪集的代表元了, 即为集合的所有元素。

Set3: 取集合中所有元素、、……、, 对所给的n 级m 序列进行采样,得到、、……、, 即所有不同的n 级m 序列。

2.m 序列的线性结构Step1: 对于一个n 级m 序列取前2n 项, 代入递推关系式中, 求解方程组, 得到n 阶本原多项式。

如果能够取得所有的n 级m 序列的前2n 项,那么就能求得所有的n 阶本原多项式, 而获得所有的n 级m 序列, 实验（1）已经给出, 在这个实验中只给出了一个本原多项式。

Step2:对于求解方程组, 的取值, 采用给定一个数值, 使得对应于的二进制数的第位, 如果满足方程组, 则代入到中, 即为本原多项式, 如果不满足, 则, 直到。

3.迹函数表示法取为n 次本原多项式的根, 利用多项式表示法表示出中的所有元素, 对中每一个元素, 求（Tr(),Tr(),Tr(),… ,Tr(),…）, 即可得到G （f ）中的所有序列。

因为在编程时发现迹函数的化解无法实现, 所以参考了刘帅在这一块的作业。

（二）、实验结果1.n21Z *-的陪集分解 用书上的例3.4.4验证本程序的正确性。

利用程序, 我们对4级m 序列进行采样, 实验结果如下:2.m 序列的线性结构以书上129页19题为例:3.迹函数表示法我们以5次本原多项式为例对程序进行验证, 实验结果如下:实验二: 梅西迭代算法实现(内容包括: 周期序列极小多项式、由已知m序列获得全部n次本源多项式)1.算法思路(1)一般梅西迭代算法(求产生N长二元序列的最短移位寄存器) Step1:取初始值: 。

实验报告课程名称：数字电路实验第 6 次实验实验名称：移位寄存器的应用实验时间：2019 年 5 月7 日实验地点：组号学号：姓名：指导教师：评定成绩：实验六移位寄存器应用一、实验目的：1．了解寄存器的基本结构。

2．掌握74LS194移位寄存器的逻辑功能。

3．学习中规模移位寄存器的应用。

二、实验仪器：6 74LS04 17 74LS00 18 74LS86 19 74LS10 1三、实验原理：数据的存储和移动是数字信号的一种常见运作，能实现这种动作的是数据寄存器和移位寄存器，它们同计数器一样也是数字电路中不可缺少的基本逻辑器件。

数据寄存器有两类结构，一类是由多个钟控D锁存器组成的，另一类是由多个钟控D触发器组成的。

数据寄存器的数据的输入和输出都是并行的。

移位寄存器的结构也是由多个触发器级联的，其数据不仅可以存储，还可以左移或右移。

移位寄存器的数据的输入和输出都有串行和并行之分，数据的动作受公共时钟信号的控制，也就是同步工作的。

4位双向移位寄存器74LS194A为TTL双极型数字集成逻辑电路，外形为双列直插，它具有清除、左移、右移、并行送数和保持等多种功能，是一种功能比较全的中规模移位寄存器，图6-1是引脚排列图，逻辑符号如图6-2所示，74LS194A的功能表见表6-1。

表6-1 74LS194A 4位双向移位寄存器功能表功能M1 M0 CP R D D R d1 d2 d3 d4 D L Q1n+1 Q2n+1 Q3n+1 Q4n+1清零― ― ― 0― ― ― ― ― ―0 0 0 0预置 1 1 ↑ 1― d1 d2 d3 d4 ―d1d2d3d4右移0 1 ↑ 1d R― ― ― ― ―d R d1d2d3左移 1 0 ↑ 1― ― ― ― ― d L d2d3d4d L保持0 0 ― 1― ― ― ― ― ―Q1n Q2n Q3n Q4n移位寄存器的最直接应用是数据的串/并转换，图6-3和图6-4就是简单的实例。

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。

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。

实验六项目名称：移位寄存器及其应用一、实验目的1、掌握中规模4位双向移位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、实验设备1、数字电子技术实验箱2、CC40194×2（74LS194）三、实验内容及步骤1 、测试CC40194（或74LS194）的逻辑功能按图6－5接线，R C、S1、S0、S L、S R、D0、D1、D2、D3分别接至逻辑开关的输出插口；Q0、Q1、Q2、Q3接至逻辑电平显示输入插口。

CP端接单次脉冲源。

按图6－5 CC40194逻辑功能测试(1)清除：令R C＝0，其它输入均为任意态，这时寄存器输出Q0、Q1、Q2、Q3应均为0。

清除后，置R C＝1 。

(2)送数：令R C＝S1＝S0＝1 ，送入4位二进制数，如令：D0D1D2D3＝1001，加CP脉冲，此时Q0、Q1、Q2、Q3输出状态为：1001 。

(3)右移：令R C＝1，S1＝0，S0＝1，然后右移输入端S R送入二进制数码如0，加CP脉冲,此时Q0、Q1、Q2、Q3显示为：0100 ；紧接着，右移输入端S R送入二进制数码如1，加CP脉冲,此时Q0、Q1、Q2、Q3显示为：1010 ；紧接着，右移输入端S R送入二进制数码如0，加CP脉冲,此时Q0、Q1、Q2、Q3显示为：0101 ；紧接着，右移输入端S R送入二进制数码如0，加CP脉冲,此时Q0、Q1、Q2、Q3显示为：0010 。

(4) 左移：先令R C＝0进行清零，再令R C＝1，S1＝1，S0＝0，然后左移输入端S L送入二进制数码如1，加CP脉冲,此时Q0、Q1、Q2、Q3显示为：0001 ；紧接着，左移输入端S L送入二进制数码如1，加CP脉冲,此时Q0、Q1、Q2、Q3显示为：0011 ；紧接着，左移输入端S L送入二进制数码如1，加CP脉冲,此时Q0、Q1、Q2、Q3显示为：0111 ；紧接着，左移输入端S L送入二进制数码如1，加CP脉冲,此时Q0、Q1、Q2、Q3显示为：1111 。

实验六 移位寄存器功能测试及应用--实验报告要求一. 实验目的(0.5分）1. 熟悉寄存器、移位寄存器的电路结构和工作原理。

2. 掌握中规模4位双向移位寄存器逻辑功能及使用方法。

3. 熟悉移位寄存器的应用。

二. 实验电路D0、D1 、D2 、D3为并行输入端；Q0、Q1、Q2、Q3为并行输出端；SR 为右移串行输入端，SL 为左移串行输入端；S1、S0 为操作模式控制端；R C 为直接无条件清零端；CP 为时钟脉冲输入端。

三图2 CC40194/74LS194逻辑功能测试图1 CC40194/74LS194的逻辑符号及引脚功能图3 环形计数器四. 实验原理（0.5分）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。

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。

2．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。

（1）环行计数器把移位寄存器的输出反馈到它的串行输入端，就可以进行循环移位。

（2）实现数据、并行转换器a）串行∕并行转换器串行∕并行转换器是指串行输入的数码，经转换电路之后变换成并行输出。

b）并行∕串行转换器并行∕串行转换器是指并行输入的数码经转换电路之后，换成串行输出。

五. 实验内容与步骤（共1分）1.测试74LS194的逻辑功能（0.5分）(1)在实验箱上选取一个16P插座，按定位标记插好74LS194集成块。

计算机组成原理实验(五)-运算器扩展实验实验项目名: 移位寄存器实验实验要求：通过实验，理解移位操作的重要的作用;熟悉实验台上移位寄存器部件的硬件连线和移位操作的控制信号;掌握移位寄存器的控制方法;验证移位运算的意义。

实验内容:（1）完成电路连接。

将运算器单元、输入模块和输出模块挂接到总线上，连接好时序启停模块，为运算器工作提供基本的时序参考信号。

（2）分析运算器单元的移位寄存器的数据通路，确定通过该寄存器实现一次移位操作所需的控制序号序列，根据其发生的先后时序关系,写出相应的微控制信号序列。

（3）通过实验台的微控制输入开关，逐条的输入微控制信号，通过输入单元输入运算数据，在控制信号和时序信号的作用下，利用单步工作模式,控制移位寄存器工作，观察输出的计算结果。

通过实验完成以下内容：A、验证各种移位操作的控制方法，记录结果。

B、设计控制信号，充分利用移位操作，实现以下运算：详细说明：（1）实验中使用的移位寄存器位于运算器单元，是由一片74LS299芯片构造的移位寄存器，通过内部逻辑连接，该移位寄存器可以实现对数据的循环左、右移和带进位CN的循环左、右移。

充分利用各种提供的移位方式，配合上次实验课学过的运算单元，可以实现简单的乘法和除法运算。

下面看下利用移位器进行运算的基本方法和步骤：（a）移位操作的实现方法：✶通过输入模块将待操作的数据送到总线（SW-B）；✶将总线上的数据打入移位寄存器（移位寄存器装数操作，见表1）；✶对数据进行移位操作（根据表1的说明，合理的设置控制信号）✶将移位结果送到总线上，以便观察或其它使用（299-B）；（b）移位运算与加法运算的配合：由于实验台的硬件限制，要实现简单的乘法运算，可以手动根据乘数的对应位值配置加法和移位操作实现。

✶将DR1寄存器作为部分积寄存器，初始化清零；✶将DR2寄存器作为被乘数寄存器，初始化为被乘数的绝对值；✶从乘数（绝对值）的最低位开始，根据对应位的值，控制ALU作DR1+DR2或者不加；✶将加运算的结果送入299移位寄存器，做带进位的循环右移操作，将移位结果重新送回DR1寄存器；根据移位操作执行后CN标志，记录乘积的的最低位；✶重复上述第3-5步，直到所有的乘数位都已考虑，完成乘法运算，乘积为DR1(部分积寄存器)的值（高位）和记录的所有移出CN位（低位）的合并；（2各模块控制信号说明：①输入模块：✶SW-B，开关输入信息送数据总线控制信号。

实验6移位寄存器的应用设计移位寄存器是一种特殊的寄存器，可以在逻辑电路中用于完成各种功能。

它具有较低的建造成本和较高的可靠性，因此在数字系统中被广泛应用。

本文将介绍移位寄存器的基本原理和应用设计。

移位寄存器是一种能够向左或向右移位的寄存器。

根据移位方向的不同，可以分为左移寄存器和右移寄存器。

移位寄存器有一个数据输入端和一个数据输出端，还有一个时钟输入端。

在每个时钟脉冲到来时，输入端的数据会向寄存器的下一个位置移动，并从输出端输出。

移位寄存器有多种应用，在数字系统中的应用非常广泛。

以下是一些常见的应用设计。

1.数据存储器：移位寄存器可以用作数据存储器，在数字系统中存储各种类型的数据。

通过将数据输入到移位寄存器的数据输入端，并在需要时读取输出端的数据，可以实现数据的存储和读取操作。

2.并行-串行数据转换器：移位寄存器可以将并行输入数据转换为串行输出数据。

通过将并行数据输入到移位寄存器的不同位置，并按顺序读取输出端的数据，可以将并行数据转换为串行数据。

3.串行-并行数据转换器：移位寄存器还可以将串行输入数据转换为并行输出数据。

通过连续输入串行数据，并在每个时钟脉冲到来时从输出端读取数据，可以将串行数据转换为并行数据。

4.移位寄存器作为计数器：移位寄存器可以用作计数器，在数字系统中实现各种计数操作。

通过将初始值输入到移位寄存器的数据输入端，并在每个时钟脉冲到来时将寄存器的内容向左或向右移位，可以实现计数操作。

5.并行数据压缩器：移位寄存器可以用于压缩大量的并行数据。

通过将并行数据输入到移位寄存器，并在每个时钟脉冲到来时从输出端读取一部分数据，可以将大量的并行数据压缩为较少的串行数据。

移位寄存器的应用不仅限于上述几种设计，还可以根据具体需求进行更复杂的应用设计。

移位寄存器的灵活性和可编程性为数字系统的设计提供了很大的便利。

总之，移位寄存器是一种重要且应用广泛的数字电路元件。

它可以用于实现数据存储、数据转换、计数和压缩等功能。

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。