移位寄存器原理实验报告 ppt课件

基础电子线路实验（八）
移位寄存器型计数器实验
电 一、实验目的
工
电
子 实
熟悉环型、扭环型计数器的工作原理
验 中
掌握自启动环型计数器的功能及特点
心
多
媒
体
演
示
课
件
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移位寄存器型计数器
2
电 二、实验器材
工
电
子 实
74LS74 双D触发器2片
验 中
74LS11 三输入二与门1片
体 演 示
时， Q0又输出0，直到这个1移到Q3时， Q0Q1Q2又变成 000，Q0的次态再次回到1，如此循环。因此无论初始状
课 态如何，经过几个时钟都能进入有效循环。
件
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移位寄存器型计数器
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3、扭环形计数器
电
Q0
Q1
Q2
Q3
工
D0
DQ
D1 DQ
D2 DQ
D3 DQ
电
CP
CP
CP
CP
8
电 工 电
致谢
子
实 验
非常感谢各位同学的支持和配合！
中
心 多
祝各位同学考试
课
件
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移位寄存器型计数器
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子
实
CP
验 中
由图知，D1=Q0，D2=Q1，D3=Q2， D0=Q3
心
多
0000
1000
1100
1010
1101
0110
媒
体
演
0001
1110
0100
1011
示
课
件

实验五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10－1所示。

图10－1 CC40194的逻辑符号及引脚功能其中 D0、D1、D2、D3为并行输入端；Q、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、S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。

CC40194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→Q），保持及清零。

S 1、S和R C端的控制作用如表10－1。

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10－2所示，把输出端 Q3和右移串行输入端SR相连接，设初始状态QQ1Q2Q3＝1000，则在时钟脉冲作用下Q0Q1Q2Q3将依次变为0100→0010→0001→1000→……，如表10－2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10－2 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。

3.2 锁存器、寄存器和移位寄存器
3.2.1 锁锁存器存器：传送和1Q存储多2位Q 数据3的Q 逻辑构4Q件
锁输存出器控制构成：钟控 D 触发器
74LS373 锁存器
锁存使能：D电位Q 控D制 Q
DQ
输出使能形G 式：三态门控制输出
DQ
使用场合：1数D 据滞2后D 于控3D制信号4D时
功能表
输出控制 G D
0
11
输出
1
0
10
0
0
0×
Qn
1
× × 高阻
3.2.2 寄存器
1Q
2Q
3Q
4Q
74LS374 寄存器
输出控制
DQ DQ DQ DQ
时钟
CP
1D
2D
3D
4D
功能表
输出控制 CP D
0
↑1
0
↑0
0
0×
1
××
输出 1 0 Qn
高阻
Q1
Q2
Q3
Q4
右移
X
D
D
D
D
1
2
3
4
寄存器 锁存器，另有一个D触发器和一个与非门，请设计实现8位
保1 0 0 0 持 1 ×× 0
0 × × × QA0 QB0 QC0 QD0 QE0 QF0 QG0 QH0 QA0 QH0
0
0 × × QA0 QB0 QC0 QD0 QE0 QF0 QG0 QH0 QA0 QH0
右1 0 1 0
0
↑×1
1 QAn QBn QCn QDn QFn QFn QGn 1 QGn
输出形式：三态门控制输出
功能表
S 2 锁存器、寄存器和移位寄存器 左移 锁存器构成：钟控 D 触发器

× 1 × × × × 1 Q Q Q 右移输入1
101
×
0
××××
0
0
Q
1
Q
2
Q
右移输入0
110
1
×
××××
Q
0
Q
1
Q
2
1
左移输入1
110
0 × × × × × Q1 Q2 Q3 0 左移输入0
1 0 0 × × × × × × × 1 保2 持3
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4. 移位寄存器的应用
移位寄存器构成的 计数器在实际工程 中经常用到。
如：用移位存器构 成环形计数器、扭 环形计数器和自起 动扭环形计数器、 顺序脉冲发生器等 等。
74LS194构 成 的 顺 序 脉 冲 发生器 及其波 形
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三、实验内容及要求
设计并完成P178实验内容③图 5.23.5所示串并转换（左移与右 移）电路并用数码管显示电路 输出状态
选做：P180思考题6：设计并实 现电路
成成环形计数器环形计数器扭扭环形计数器环形计数器和和自起动扭环形计数器动扭环形计数器顺序脉冲发生器顺序脉冲发生器等等三实验内容及要求三实验内容及要求设计并完成设计并完成p178p178实验内容图实验内容图52355235所示串并转换左移与右所示串并转换左移与右移电路并用数码管显示电路移电路并用数码管显示电路输出状态输出状态选做
M1
CT74LS194 M0来自DSR CRD0D1D2D3 DSL
输
入
C
R
输
出
C M1 M0 C DS DS D D D D Q Q Q Q R0 × × ×P ×L ×R ×0 ×1 ×2 ×3 0 01 02 03