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1、学生实验报告系别 电子信息学院课程名称电子技术实验班级10通信A班姓名葛楚雄学号2010010101019实验名称实验六移位寄存器及其应用指导教师文毅实验时间2012年5月16日报告内容一、实验目的和任务1. 掌握四位双向移位寄存器的逻辑功能与使用方法。2. 了解移位寄存器的使用一实现数据的串行，并行转换和构成环形计数器。 二、实验原理介绍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
2、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74LS194或CC40194,两者功能相同，可互换使用，其逻辑符号及引脚排列如图15-1所示。MRSHIFT RIIGWT INDO 1 DZ DI SHIFT LEFT INVSSQ2Q3CLOCKSELECT 1SELECTO!33313133133匚EEEEEEE图15-1 74LS194（或CC40194）的逻辑符号及引脚排列CLKMRSISO功能3 & QiQaX0XX清除MR =0）Q3Q2 QiQo奇仔器正常工作时，MR=Lt111送数CLK上升沿作用后，并行输入数据送入寄存 器。Q3Q2Q1Q0 -!此时串行数据（S
3、R. SL）被禁止101右移串行数据送至右移输入端SR, CLK上升沿 进行右移。00度路AII0左移串行数据送至左移输入隔SL, CLK上升沿 38行左移。= SL000A100保持CLK作用后寄存器内容保持不更 Q,Q,Q& = QQiQ11XX保持表15-1 74LS194的功能表其中SR为右移串行输入端，SL为左移串行输入端；功能作用如表15-1所示。2、移位寄存器应用很广，可构成移位寄存器型计数器、顺序脉冲发生器和串行累加器；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。（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，如下图所
4、示。Q 阡I SR CC4J134*CLK图L5驾环形计敬器示意图将输出端Q3与输入端SR相连后，在时钟脉冲的作用下Q0Q1Q2Q3将依次右移。同理，将输出 端Q0与输入端SL相连后，在时钟脉冲的作用下Q0Q1Q2Q3将依次左移。（2）实现数据串、并转换O串行/并行转换器串行/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。H ”串行输入74LS194CPF|HLUD1D2 QQD3 Q1SQ Q21 Q3SRLMRQ0Q1ii 74LS194CPDOD1D2QOD3Q1SOS1Q3SRSLMRCP-Q5-Q6Q7_ A图15
5、-3七位串行/开行转换电路示意图电路中S0端接高电平1，S1受Q7控制，两片寄存器连接成串行输入右移工作模式。Q7是转换 结束标志。当Q7=1时，S1为0，使之成为S1S0=01的串入右移工作方式。当Q7=0时，S1为1，有 S1S0=11，则串行送数结束，标志着串行输入的数据已转换成为并行输出。并行/串行转换器图15-4七位并行/串行转换电路示意图(11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，如图15-4所示。与图15-3相比，它多了两个与非门，而且还多了一个 转动换启动信号（负脉冲或低电平），工作方式同样为右
6、移。对于中规模的集成移位寄存器，其位数往往以4位居多，当所需要的位数多于4位时，可以把几 片集成移位寄存器用级连的方法来扩展位数。三、实验内容和数据记录1、测试74LS194移位寄存器的逻辑功能；1、测并入功能的要点：先清零；令S1S0=11； 对D0D3置数，送数1001； 在CP作用下即完成。将输出状态变化记录在预设置的表里。2、测右移功能的要点：先清零；令S1S0=11,送数0110；令 S1S0=01； 令 DSR二Q3； 在4次CP的作用下，将输出状态变化记录在预设置的表1里。3、测左移功能的要点：先清零；令S1S0=11，送数1001；令S1S0=10；令DSL=Q0 ；在4次CP
7、作用下，将输出状态变化记录在预设置的表2里。4、测保持功能的要点：先清零；令S1S0=11，送数1001；令S1S0=00；在4次CP作用下观察移位寄存器的输出是否变化？将输出状态变化记录在预设 置的表3里。功能CPCrS1S0Q0Q1Q2Q3清零X0XX0000并入t1110110CP1t1010011CP2t1011001CP3t1011100CP4t1010110并入置数时，D0D1D2D3=0110;注：右移时DSR=Q3;功能CPCrS1S0Q0Q1Q2Q3清零X0XX0000并入t1111001CP1t1100011CP2t1100110CP3t1101100CP4t1101001
8、并入置数时，D0D1D2D3=1001;注：左移时DSL=Q0功能CPCrS1S0Q0Q1Q2Q3清零X0XX0000并入f1111001保持f1001001CP1f1001001CP2f1001001CP3f1001001CP4f10010012、74LS194构成扭环型计数器；工作原理：1.先清零，Q0Q1Q2Q3 =0000;2.S1S0=01，右移工作模式；3. DSR=/Q3,在CP的作用下，Q0QQ2Q3实现右移;cc Q) Qi Q Q Cp sx so74LS1944. Q0Q1Q2Q3（0000）-（1000）-（1100）-（1110）-（1111）-（0111）-（001
9、1）-（0001）-（0000）； 实现8进制循环计数。3. 二进制码的串-并行转换；（1）串行-并行转换；1、片I的Q3接片IISR，实现信号右移传递。2、片I的D =0（标志码），片I的DD和片II的DD =1,当C =0时，并行输出=00000000；01303R两片的*、S0=1, Cp到来时，实现并行送数，并行输出=01111111；3、由此，两片的*=0，S0=1；实现右移功能。4、第一个CP到来时，并行输出二Dsr1 0111111 ；在CP的连续作用下，实现信号右移，并行输出=dsr 2 dsr1 011111，直到片II的Q3 =0，完成串行-并行转换（即输出=DSR7 DS
10、R6 DSR5 DSR4 Dr3 Dr.0）5、因片I、片11的50=1；片II的Q3输出转换完成信号经非门到片I、片II的S1端实现工作模式转换。当片II的Q3= 0时，再次实现并行送数。表示这一组7位串行数据转换为并行输出结束。初态：01111111f00111111f10011111f11001111f01100111f10110011f11011001f01101100四、实验结论与心得1. 该实验存在一定测量误差，误差来源于电路箱中得误差，但是误差实验允许范围内，故该实 验有效。2. 该实验应该注意电路的联线，同时要求熟练掌握各个芯片的使用方法。3. 移位寄存器有更深一步了解，加深了同学们对移位寄存器工作原理的理解，同时对书本的知 识加深了理解。4.对74LS194有了更近一步的加深认识和了解。成绩教师签名文毅批改时间年 月 日
