实验八移位寄存器及其应用.doc

实验八移位寄存器及其应用.doc:..实验八移位寄存器及其应用一、 实验目的1、 掌握中规模4位双向移位寄存器逻辑功能及使用方法。2、 熟悉移位寄存器的应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1、 寄存器使一个具有移位功能的寄存器,是指寄存辭中所存的代码能够在移位脉冲的作用下一次左移或右移。既能左移乂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:串如串出、串如并出、并入串出、并入并出四种形式。2、 本实验选用的4位双向通用移位寄存器,40194或74LS194,两者功能相同,可互换使用,其逻辑符号及引脚排列如图8-1所示。图8-1CC40194的逻辑符号及引脚功能其中Do、Di>D2、D3为并行输入端;Qo、Qi、Q2、Q3为并彳丁输出端;Sr为右移串彳丁输入端,为左移串行输入端;S】、S。为操作模式控制端;Cr为直接无条件清零端;CP为时钟脉冲输入端。功能见表表8-1CC40194功能表输入 输'll功能CPCrSiSoSkSlDoDiDD:,Q(>Q:Q2Q:{..左移tll0XDslXXXXQ1QQaDsl保持tl00XXXXXXQonQinQ2n保持IlXXXXXXXXQonQinQ2n3、移位寄存器的应用可构成移位寄存器形计数器;:顺序脉冲发生器;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等。木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。⑴环形计数器CP图8-2环形计数器表8—2CPQoQiQ2Q30I000l0l00200l03000l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,如图8—2所示,把输入端和右移串行输入端相连接,设初始状态Q0QlQ2Q3=1000,则在时钟脉冲作用下Q0Q1Q2Q3将依次变为0100-0010-0001-1000-……,如表8—2所示,可见它是一个具冇四个冇效状态的计数器,这种类型的计数器通常称为环形计数器。图8-2电路可以由各个输出端输出在实践上有先示顺序的脉冲,因此也可作为顺序脉冲发生器。如果将输出与左移串行输入端相连接,即可达到左移循环移位。⑵串行/并行转换器串行/并行转换是指串行输入的数码,经转换电路之后变成并行输出。图8—40194(74LS194)四位双向移位寄存器纟R成的七位串/并行数据转换电路。转换结束标志CPQdQ;Q,Q< QeQe Qt说明000000000清零IIIIIIll l送数表8—3串行/并行转换真值表pClCrd5送数d41dld21dO1d3101CP_d601右移操作七次111Xdomododld2odod2d3dlo1dod2d3Mdldod2d3d4d5dl1X1Xodo图8-3七位串行/并行转换器rfl表8—3可见,右移操作七次之后,Q:变为0,SiS。乂变为11,说明串行输入结束。这时,串行输入的数码已经转换成了并行输岀了。当再來一个CP脉冲时,电路乂重新执行一次并行输入,位第二组串行数码转换做好了准备。三、实验设备及器件1、+5伏直流电源2、单次脉冲源3、逻辑电平开