移位寄存器.docx

本文格式为Word版，下载可任意编辑移位寄存器 移位寄放器 寄放器（Shift Register） 在数字电路中，用来存放二进制数据或代码的电路称为寄放器 寄放器是由具有存储功能的触发器组合起来构成的一个触发器可以存储一位二进制代码，存放N位二进制代码的寄放器，需用n个触发器来构成 按功能可分为：根本寄放器和移位寄放器 移位寄放器 移位寄放器中的数据可以在移位脉冲作用下一次逐位右移或左移，数据既可以并行输入、并行输出，也可以串行输入、串行输出，还可以并行输入、串行输出，串行输入、并行输出，特别生动，用途也很广 目前常用的集成移位寄放器种类好多，如74164、74165、74166均为八位单向移位寄放器，74195为四位单向移存器，74194为四位双向移存器，74198为八位双向移存器 移位寄放器及应用 一、测验目的: 1、掌管中规模4位双向移位寄放器规律功能及使用方法； 2、熟谙移位寄放器的应用 — 实现数据的串行、并行转换和构成环形计数器 二、原理说明： 移位寄放器是一个具有移位功能的寄放器，是指寄放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。

按代码的移位方向可分为左移、右移和可逆移位寄放器，只需要变更左、右移的操纵信号便可实现双向移位要求根据移位寄放器存取信息的方式不同又可分为：串入串出、串入并出、并入串出、并入并出四种形式 本测验选用的4位双向通用移位寄放器，型号为CC40194或74LS194，两者功能一致，可互换使用，其规律符号及引脚排列如图81所示其中 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 为操作模式操纵端；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：即并行送数寄放，右移(方向由Q0→Q3)，左 移（方向由Q3→Q0），保持及清零S1、S0和端的操纵作用如表-1 图8-1 CC40194的规律符号及引脚功能 表8-1 CC40194的规律符号及引脚功能 功能 除掉 送数 右移 左移 保持 保持 CP × ↑ ↑ ↑ 0 1 1 1 输 入 S1 S0 SR SL DO D1 × × × × × × 1 1 × × a b 0 1 DSR × × × 1 0 × DSL × × 0 0 D2 × c × × D3 × d × × Q0 0 a DSR Q1 输 Q1 0 b Q0 Q2 ↑ 1 ↓ 1 × × × × × × × × × × × × × × 2、移位寄放器应用很广，可构成移位寄放器型计数器；依次脉冲发生器；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。

本测验研究移位寄放器用作环形计数器和数据的串、并行转换 （1）环形计数器 把移位寄放器的输出反应到它的串行输入端，就可以举行循环移位，如图8-3-3-2所示，把输出端 Q3 和右移串行输入端SR 相连接，设初始状态Q0Q1Q2Q3＝1000，那么在时钟脉冲作用下Q0Q1Q2Q3将依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可以由各个输出端输出在时间上有先后依次的脉冲，因此也可作为依次脉冲发生器其状态表如表8-2所示 表8-2 环形计数器状态表 CP 0 1 2 3 Q0 1 0 0 0 Q1 0 1 0 0 Q2 0 0 1 0 Q3 0 0 0 1 假设将输出QO与左移串行输入端SL相连接，即可达左移循环移位 (2)实现数据串、并行转换 ① 串行/并行转换器 串行/并行转换是指串行输入的数码，经转换电路之后变换成并行输出 图8-3-3-3是用二片CC40194（74LS194）四位双向移位寄 存器组成的七位串/并行数据转换电路 图8-3-3－3 七位串行 / 并行转换器 电路中S0端接高电平1，S1受Q7操纵，二片寄放器连接成串行输入右移工作模式。

Q7是转换终止标志当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＝1，有S1S0＝10，那么串行送数终止，标志着串行输入的数据已转换成并行输出了串行/并行转换的概括过程如下： 转换前，端加低电平，使1、2两片寄放器的内容清0，此时S1S0＝11，寄放器执行并行输入工作方式 当第一个CP脉冲到来后，寄放器的输出状态Q0～Q7为01111111，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SR端参与随着CP脉冲的依次参与，输出状态的变化可列成表8-3-3-3所示由表8-3-3－3可见，右移操作七次之后，Q7变为0，S1S0又变为11，说明串行输入终止这时，串行输入的数码已经转换成了并行输出了当再来一个CP脉冲时，电路又重新执行一次并行输入，为其次组串行数码转换作好了打定 表8-3-3-3 串行/并行转换器状态表 CP Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 说明 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0 dO d1 d2 d3 d4 d5 d6 0 0 1 0 d0 d1 d2 d3 d4 d5 1 0 1 1 0 d0 d1 d2 d3 d4 1 0 1 1 1 0 d0 d1 d2 d3 1 0 1 1 1 1 0 d0 d1 d2 1 0 1 1 1 1 1 0 d0 d1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 d0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 清零 送数 右 移 操 作 七 次 送数 ② 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。

图8-3-3-4是用两片CC40194（74LS194）组成的七位并行/串行转换电路，它比图8-3-3-3多了两只与非门G1和G2，电路工作方式同样为右移 图8-3-3－4 七位并行 / 串行转换器 寄放器清“0”后，加一个转换起动信号（负脉冲或低电平）此时，由于方式操纵S1S0为11，转换电路执行并行输入操作当第一个CP脉冲到来后Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7的状态为0D1D2D3D4D5D6D7，并行输入数码存入寄放器从而使得G1输出为1，G2输出为0，结果，S1S2变为01，转换电路随着CP脉冲的参与，开头执行右移串行输出，随着CP脉冲的依次参与，输出状态依次右移，待右移操作七次后，Q0～Q6的状态都为高电平1,与非门G1输出为低电平，G2门输出为高电平,S1S2又变为11，表示并/串行转换终止，且为其次次并行输入创造了条件转换过程如表8-3-3-4所示中规模集成移位寄放器，其位数往往 以4位居多，当需要的位数多于4位时，可把几片移位寄放器用级连的方法来扩展位数 表8-3-3-4 并行/串行转换器状态表 Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 CP 串 行 输 出 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 1 0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 1 1 0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 1 1 1 0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 1 1 1 1 0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 1 1 1 1 1 0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 1 1 1 1 1 1 0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 图8-3-3－5 CC40194规律功能测试 三、测验设备及器 1、 ＋5V直流电源 2、 单次脉冲源 3、 规律电平开关 4、 规律电平显示器 5、 CC40194×2（74LS194） CC4011(74LS00) CC4068(74LS30) — 6 —。