数电6实验报告--移位寄存器及其应用.doc

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 12 通信 A 实验名称 移位寄存器及其应用姓名 实验时间 2014 年 4 月 29 日学号 20120101010 指导教师 陈卉成绩 教师签名 陈卉 批改时间 2014年 月 日报 告 内 容一、实验目的 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—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 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 图 15-1 74LS194(或 CC40194)的逻辑符号及引脚排列 表 14-1 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，如下图所示 图 14-2 环形计数器示意图 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 1 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 图 14-3 七位串行/并行转换电路示意图 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=10，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 2 并行/串行转换器图 14-4 七位并行/串行转换电路示意图并行/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启动信号（负脉冲或低电平） ，工作方式同样为右移 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、实验设备与器材 1、数字逻辑电路实验箱 2、双踪示波器，数字万用表 3、芯片 74LS00、74LS30（8 输入与非门） 、74LS194（或 CC40194） 四、实验内容及实验步骤 1、测试 74LS194（或 CC40194）的逻辑功能 按图连线， 、S1、S0 、SL、SR、D0 、D1 、D2、D3、D4 分别接至逻辑开关的输出插孔；MRQ0、Q1、Q2、Q3 分别接至逻辑电平显示输入插孔CP 接单次脉冲源自拟表格，逐项进行测试并与实验指导书给出的功能表做对比 注意：当接数码管时，因为所用数码管的驱动器 4511 是 BCD 码驱动器，所以，当 0123 组成的 16 进制数大于 9 时，4511 处于消隐状态，数码管不显示；要看大于 9 的状态应该接四位发光二极管或用能显示十六进制的译码器，如 MC14495，CD14495 等。

CLR S1 S0 CLK SR SL A B C D Q3 Q2 Q1 Q00 × × × × × × × × × 0 0 0 01 1 1 ↑ × × D1 D2 D3 D4 D1 D2 D3 D41 × × ↓ × × × × × × Q0 Q1 Q2 Q31 0 1 ↑ 1 × × × × × Q2 Q1 Q0 11 0 1 ↑ 0 × × × × × Q2 Q1 Q0 01 1 0 ↑ × 1 × × × × 1 Q3 Q2 Q11 1 0 ↑ × 0 × × × × 0 Q3 Q2 Q11 0 0 × × × × × × × Q3 Q2 Q1 Q02、环形计数器 自拟实验线路用并行送数法置计数器为某二进制代码（如 0100） ，然后进行右移循环，观察寄存器输出端状态的变化；再进行循环左移，观察寄存器输出端状态的变化，将结果记录下来右移 SR Q3 Q2 Q1 Q00 Q2 Q1 Q0 01 Q2 Q1 Q0 1左移SL Q3 Q2 Q1 Q00 0 Q3 Q2 Q11 1 Q3 Q2 Q13、实现数据的串行/并行转换 按图 15-3 连线，进行右移串入、并出实验，串入数据自定，自拟表格并记录下实验结果。

4、 现数据的并行/串行转换 按图 15-4 连线，进行右移并入、串出实验，并入数据自定，自拟表格并记录下实验结果 五、实验结论与心得1．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 2. 通过实验可以更深刻地了解到移位寄存器的工作原理和作用，对 74LS194 芯片也有更实际的了解做实验时易出现电路误连，实验中存在误差，但误差在实验允许范围内，所以该实验验结果有效五、实验评价(教师)１. 实验步骤正确，完成了本实验的全部内容 很好（　）　一般（　）　否（　）２. 实验数据全面，调试步骤准确，结果正确 很好（　）　一般（　）　否（　）３. 实验报告格式规范，图表清晰 很好（　）　一般（　）　否（　）。