《模拟电子元器件应用技术》-任务2-6

任务2分析D触发器构成的寄存器二、任务要求1．分析图1所示寄存器电路。（1）设初值为0000，输入数据如表所示，分析输出端Q3Q2Q1Q0的值。（2）在Mutisim中构建电路，查看仿真运行结果，验证分析结论。图1任务2分析D触发器构成的寄存器信号顺序D3D2D1D0接收信号Q3Q2Q1Q0110010

201101

310100→1

401011→0

511000→1

600111→0

701000→1

800101

二、任务要求1．分析图1所示寄存器电路。（1）设初值为0000，输入数据如表所示，分析输出端Q3Q2Q1Q0的值。（2）在Mutisim中构建电路，查看仿真运行结果，验证分析结论。任务2分析D触发器构成的寄存器二、任务要求2．分析图2所示寄存器电路。（1）设初值为0000，输入数据如表所示，分析输出端Q3Q2Q1Q0的值。（2）在Mutisim中构建电路，查看仿真运行结果，验证分析结论。图2任务2分析D触发器构成的寄存器二、任务要求2．分析图2所示寄存器电路。（1）设初值为0000，输入数据如表所示，分析输出端Q3Q2Q1Q0的值。（2）在Mutisim中构建电路，查看仿真运行结果，验证分析结论。信号施加顺序CPQ3Q2Q1Q01010

2110→1

3111→0

4110→1

5111→0

6110→1

7111→0

8110→1

任务2分析D触发器构成的寄存器二、任务要求3．在仿真环境中测试集成芯片74LS194的逻辑功能。三、相关知识1．数码寄存器2．单向移位寄存器3．双向移位寄存器（74LS194）4．Multisim10.0基本操作任务2分析D触发器构成的寄存器（一）数码寄存器寄存器按功能可分为数码寄存器的移位寄存器。数码寄存器的功能：在接收信号的作用下，存储输入的二进制数码。接收时钟为单脉冲信号，当接收时钟信号撤消后，寄存器中将接收的数据保存下来，不再改变。当需存新数据时，将新数据放置在其输入端，在接收脉冲的作用下，置入新数据并保存。CP上升沿，Q3Q2Q1Q0＝D3D2D1D0任务2分析D触发器构成的寄存器（二）单向移位寄存器移位寄存器不仅具有存储信息的功能，而且具有移位功能。在接收信号的作用下，输入的二进制数码只能向左或向右移位的为单向移位寄存器。寄存器的初始值为0000，串行输入端D0=1。移位的过程为：1CP上升沿，Q3Q2Q1Q0=0001；2CP上升沿，Q3Q2Q1Q0=0011；3CP上升沿，Q3Q2Q1Q0=0111；4CP上升沿，Q3Q2Q1Q0=1111。任务2分析D触发器构成的寄存器（二）单向移位寄存器经过4个CP后，从D0输入的第一个数据从Q3输出；从D0输入的4位串行数据转换成并行数据从并行输出端Q3Q2Q1Q0输出。任务2分析D触发器构成的寄存器（三）双向移位寄存器（74LS194）双向移位寄存器，在使能信号的作用下，既可向左移位，也可向右移位。典型的集成双向移位寄存器为74LS194。1．引脚图D3~D0：并行输入端；Q3~Q0：并行输出端；CP：时钟脉冲输入端；S1、S0：使能端。S1S0=01右移，数据从DSR输入依次向右移；S1S0=10左移，数据从DSL输入依次向左移；S1S0=00保持；S1S0=11并行输入并行输出。

：清零引脚，低电平有效。任务2分析D触发器构成的寄存器（三）双向移位寄存器（74LS194）2．功能表序号输

入输

出清零使

能S0

S1串行输入DSL

DSR时钟CP并行输入D0D1D2D3Q0Q1Q2Q31234567801111111×

××

×110101101000×

××

××

××1×01×0××

××0↑↑↑↑↑×××××××××d0d1d2d3××××××××××××××××××××0000Q00Q10Q20Q30d0d1d2d31Q0nQ1nQ2n0Q0nQ1nQ2nQ1nQ2nQ3n1Q1nQ2nQ3n0Q00Q10Q20Q30任务2分析D触发器构成的寄存器（四）Multisim10.0基本操作1．启动开始→所有程序→NationalInstruments→CircuitDesignSuite10.0→Multisim2．窗口简介菜单栏工具栏设计工具箱编辑工作区任务2分析D触发器构成的寄存器（四）Multisim10.0基本操作3．设计电路（1）新建文档：File→New→SchematicSapture，新建原理图文档。（2）添加元件：单击工具栏的工具按钮，打开元件库，选中元件后单击“OK”，拖动鼠标到合适位置后单击。（3）缩放原理图：鼠标移到中心点，滚轮向上放大，向下缩小。任务2分析D触发器构成的寄存器（四）Multisim10.0基本操作3．设计电路（4）改变元件方向：右击元件，快捷菜单中选择旋转方向。（5）移动元件及标识位置：选中元件或标识，鼠标左键拖动。（6）修改元件属性：双击元件，在元件属性对话框中修改标签、键值等。（7）复制元件：右键单击，在快捷菜单中选择复制/粘贴或快捷键Ctrl+C/Ctrl+V进行复制、粘贴。（8）连接元件：单击未连接的元件引脚，出现十字黑点时，拖动鼠标至另一连接点出现红点时释放。任务2分析D触发器构成的寄存器（四）Multisim10.0基本操作4．保存原理图File→Save（或“SaveAs、Ctrl+S）→默认保存路径→命名文件名（扩展名默认）→确定。5．电路仿真单击“Simulate”菜单中的“Run”或按F5、单击工具栏中的“”，可进行电路运行仿真。注意如需编辑电路，需先停止仿真。6．打开已有原理图单击“File”中的“Open”或Ctrl+N，在对话框中选择需打开的原理图文件，单击“打开”按钮或按“Enter”键。任务2分析D触发器构成的寄存器四、任务实施1．图1所示寄存器电路分析。（1）结构：电路是一个由4个D触发器构成的4位并行输入、并行输出的数码寄存器。D3D2D1D0为并行输入端Q3Q2Q1Q0为并行输出端CP为接收脉冲，上升沿有效。任务2分析D触发器构成的寄存器四、任务实施1．图1所示寄存器电路分析。（2）功能：根据D触发器的逻辑功能，在表中所示的输入数据和接收信号作用下，Q3Q2Q1Q0的输出值为：信号顺序D3D2D1D0接收信号Q3Q2Q1Q0110010201101310100→1401011→0511000→1600111→0701000→180010100000000101010101100110001000100任务2分析D触发器构成的寄存器四、任务实施2．图2所示寄存器电路分析。（1）结构：右移位寄存器D0为串行输入端Q3为串行输出端CP为移位脉冲

为低电平有效的清0控制端。任务2分析D触发器构成的寄存器四、任务实施2．图2所示寄存器电路分析。（2）功能：根据D触发器的逻辑功能，在表中所示的输入数据和移位信号作用下，Q3Q2Q1Q0的输出值为：信号施加顺序CPQ3Q2Q1Q010102110→13111→04110→15111→06110→17111→08110→1

00000001001101111111000100110111任务2分析D触发器构成的寄存器四、任务实施3．74LS194集成芯片逻辑功能的仿真测试。（1）按图构建测试电路任务2分析D触发器构成的寄存器四、任务实施3．74LS194集成芯片逻辑功能的仿真测试。（2）按表施加输入信号，观察输出状态，与功能表中的Q3Q2Q1Q0比较。序号输

入输

出清零使

能S0

S1串行输入DSL

DSR时钟CP并行输入D0D1D2D3Q0Q1Q2Q