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。

(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。

串入并出

并入串出

第二篇：实验6 移位寄存器功能测试及应用 (实验报告要求)

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；为直接无条件清零端；CP为时钟脉冲输入端。

 

三. 实验设备与器件（0.5分）

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。

(2)将实验挂箱上＋5V直流电源接40194的16脚，地接8脚。S1、S0、SL、SR、D0、D1、D2、D3分别接至逻辑电平开关的输出插口；Q0、Q1、Q2、Q3接至发光二极管。CP端接单次脉冲源。

(3)改变不同的输入状态，逐个送入单次脉冲，观察寄存器输出状态，记录之。

a)清除：令=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，至=1。

b）送数：令=S1=S0=1 ，送入任意4位二进制数，如D0、D1、D2、D3=1010，加CP脉冲，观察CP=0、CP由1→0、CP=1三种情况下寄存器输出状态的变化，观察寄存输出状态变化是否发生在CP脉冲的上升沿。

（c）右移：清零后，令=1，  S1=0  S0=1，由右移输入端S_R送入二进制数码如0100，由CP端连续加4个脉冲，观察输出情况，记录之。

（d）左移：先清零或予至，再令=1  S1=1，S0=0，由左移 输入端S_L送入二进制数码如1111，连续加四个CP脉冲，观察输出端情况，记录之。

（e）保持：寄存器予置任意4位二进制数码abcd，令=1，S1=S0=0，加CP脉冲，观察寄存器输出状态，记录之填表1。

2.  环形计数器（0.25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，根据图3连接实验线路。

(2)将实验挂箱上＋5V直流电源接74LS194的16脚，地接8脚。CP端接单次脉冲源。把输出端 Q3 和右移串行输入端S_R 相连接，设初始状态Q₀Q₁Q₂Q₃＝1000，然后进行右移循环，观察寄存器输出端状态的变化，记入表2中。

3. 用四位双向移位寄存器74LS194和与非门74LS 00设计一个节日彩灯电路。（0.25分）

  要求：当输入连续脉冲时，四个发光二极管（L1～L4）右移逐位亮，继而右移逐位灭。可参见电路图（图4）。将实现结果绘制状态转换图。

            （图4）

六．实验数据（共2分）

1.实验1数据（1分）

表1

4.  实验2数据（0.25分）

表2

    3. 实验3数据（0.25分） 要求绘制状态转换图。

七．实验讨论（0.5分）

若进行左移循环移位，图3接线应如何改接？