实验九 移位寄存器和其应用.ppt

实验 九移位寄存器及其应用 ;1. 掌握中规模集成移位寄存器74LS194的逻辑功能及测试方法。 2. 用74LS194设计任意模值的扭环计数器的方法 3、了解移位寄存器的使用—实现数据的串行，并行转换和构成环形计数器。;二、实验原理：;逻辑符号;QuartusII软件提供的74194逻辑符号;3. 移位寄存器的应用 ： (1)构成环形计数器; 1、测试74LS194的逻辑功能 2、移位寄存器构成的移位型计数器 （1）环形计数器 （2）扭环形计数器 3、实现数据串、并转换 （1）串行/并行转换器 （2）并行/串行转换器 ;四、实验步骤;（1）环形计数器 下图是用74194构成的环形计数器的逻辑图。当正脉冲起动信号START到来时，使S1S0=11，从而不论移位寄存器74194的原状态如何，在CP作用下总是执行置数操作使Q0Q1Q2Q3=1000。当START由1变0之后，S1S0=01，在CP作用下移位寄存器进行右移操作。在第四个CP到来之前Q0Q1Q2Q3=0001。这样在第四个CP到来时，由于DSR=Q3=1，故在此CP作用下Q0Q1Q2Q3=1000。可见该计数器共4个状态，为模4计数器。根据实验结果画出该环形计数器状态图。;（2）扭环形计数器 为了增加有效计数状态，扩大计数器的模，将上述接成右移寄存器的74194的末级输出Q3反相后，接到串行输入端DSR，就构成了扭环形计数器，如下图所示，该电路有8个计数状态，为模8计数器。一般来说，N位移位寄存器可以组成模2N的扭环形计数器，只需将末级输出反相后，接到串行输入端。根据实验结果画出该扭环形计数器状态图。;3、串行/并行转换器 （1）串行/并行转换是指串行输入的数据，经过转换电路之后变成并行输出。下面是用两片74LS194构成的七位串行/并行转换电路。 ;（2）并行/串行转换是指并行输入的数据，经过转换电路之后变成串行输出。下面是用两片74LS194构成的七位并行/串行转换电路，与上图相比，它多了两个与非门，而且还多了一个转换启动信号（负脉冲或低电平），工作方式同样为右移。 ;五、实验报告要求;Q0 Q1 Q2 Q3 ;5. 移位寄存器及其应用; 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。;（1）环形计数器 有时要求在移位过程中数据不要丢失，仍然保持在寄存器中。此时，只要将移位寄存器的最高位的输出接至最低位的输入端，即将移位寄存器的首尾相连就可实现上述功能。这种寄存器称为循环移位寄存器，它也可以作为计数器用，称为环形计数器。如图5-2所示，把输出端Q3和右移串行输入端DSR相连接，; 串行/并行转换的具体过程如下： 转换前，CR端加低电平，使寄存器的内容清零，此时S1S0=11，寄存器执行并行输入工作方式。当第一个CP脉冲到来后，寄存器的输出状态Q0~Q7与此同时S1S0变为01，转换电路变为执行串入右移工作方式，串行输入数据由1片的DSR端加入。随着CP脉冲的依次加入，输出状态的变化可列成表5-3所示。;三、实验内容： 1、测试74LS194的逻辑功能 先在纸上画出连线图，然后在实验箱上连线，检查无误后，按讲义P69页表2.11.4所规定的输入状态，逐项进行测试。 2、环形计数器 自拟实验线路，用并行送数法予置寄存器为某二进制数码（0100），然后进行右移循环，观察寄存器输出状态的变化，记入表5-4中。