实验6移位寄存器功能测试及应用(实验报告要求).docVIP

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. 实验电路图1 CC40194/74LS194的逻辑符号及引脚功能 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。图3 环形计数器图2 CC40194/74LS194 逻辑功能测试三. 实验设备与器件（0.5分）序 号名 称型号与规格数 量备 注1数字电路实验箱1台2集成芯片74LS1941片4位双向通用移位寄存器3集成芯片74LS001片四. 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Q3Q0），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10、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SR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SL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SR 相连接，设初始状态Q0Q1Q2Q31000，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（L1L4）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清除模 式时钟串 行输 入输 出功能总结CRS1S0CPSRSLD0D1D2D3Q0Q1Q2Q3 01111010101010111010101011011101110111011