实验六+移位寄存器.docx
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实验六+移位寄存器
实验六 移位寄存器
学院：
信息科学与技术学院
专业：
电子信息工程
姓名：
刘晓旭
学号：
2011117147
一：
实验目的
1.掌握移位寄存器的工作原理，逻辑功能
2.掌握集成移位寄存器74LS194的逻辑功能及应用
二：
实验器材
74LS0074LS7474LS194CD4008B
三：
实验原理
寄存器用于寄存一组二值代码，它被广泛应用于各类数字系统和计算机中，一个触发器能储存1位二值代码，N个触发器组成的寄存器能储存N位二值代码。
移位寄存器除了具有存储代码功能以外，还具有移位功能。
所谓移位功能，是指寄存器里存储的代码能在移位脉冲的作用下依次左移或右移。
因此，移位寄存器不但可以用来寄存代码，还可以用来实现数据的串行---并行转换，数值的运算和处理。
四．实验内容
（一）验证74LS194的逻辑功能，按功能表进行。
功能
输入
S1
S0
CP
DIL
DIR
D0
D1
D2
D3
Q0
Q1
Q2
Q3
清除
0
X
X
X
X
X
X
X
X
X
0
0
0
0
保持
1
0
0
X
X
X
X
X
X
Q0
Q1
Q2
Q3
预置
1
1
1
X
X
D0
D1
D2
D3
D0
D1
D2
D3
左移
1
1
1
DI;
X
X
X
X
X
Q1
Q2
Q3
DIL
右移
1
0
1
X
DIR
X
X
X
X
DIR
Q0
Q1
Q2
对D0，D1，D2，D3预置数，使D0D1D2D=1001，如图
（1）
图1
向左移位时，此时令S0=0，S1=1，DIL=1，该时刻的电路图如图
（2）
图2
向右移位时，此时令令S0=1，S1=0，DIL=1，该时刻的电路图如图（3）
图3
结论：
74LS194的逻辑功能与实验结果相一致并且与逻辑功能表相符合.
二）如图6.3所示，两个二制数A,B,分别存入74LS194（A）,74LS194（B）,现在要对它们进行按位相加，其和放入74LS194（A）中。
试采用全加器CD4008B和D触发器74LS74组成能实现上述要求的电路，输出用二极管指示。
由图示可以连出电路图，如图（4）所示：
图4
置入数据时：
S0=S1=RD’=1
A片A=1,B=0,C=1,D=0
B片A=1,B=0,C=0,D=1
S0=1,S1=0,RD=1，右移；则电路如图（5）（6）（7）（8）（9）所示：
图（5）
图6
图7
图8
图9
CP
B
A
Q
SUM_1
SUM_2
↑
1001
1010
1101
0
1
0
↑
0100
0101
1110
1
1
0
↑
0010
1010
0111
1
0
0
↑
0001
1101
0011
0
0
1
↑
0000
0110
0001
0
1
0
↑
0000
0011
0000
1
1
0
↑
0000
1001
1000
1
1
0
↑
0000
1100
0100
1
0
0
有图知，满足其特性。
分析以上记录的真值表可知在预设的A为1010，B为1001情况下，芯片U1用来对A进行移位处理、存放和显示输出结果，U2用来对B进行移位，U3为全加器，本题中设置为一位全加器，故其进位应为S2，全加器将本位的输出和用来控制A右移移位进去的数字，并用D锁存器来存储A、B全加所得和向高位的进位，并将进位结果参与下一次全加运算。
分析真值表可知，每来一个脉冲，A、B实现一次移位，全加器进行一次全加，锁存器存入所得进位数。
四个脉冲到来之后，输出结果即为A、B全加二进制结果，由表中数据得出A+B=10011，符合实验结果；之后由于B已经移出去了，实现的是A中数与0000的全加的循环移位。
（三）设计二进制转换成十进制的数码转换电路，使上述电路在相加后可以完成用数码管显示相加结果。
如图（10）所示：
图10
（四）按照6.1搭接电路，观察比较串入-并出，并入-串出两种工作方式的输出序列。
1.串入-串出
电路图如图11所示：
图11
则，串入=1，串出=1
（2）串入-并出如图12
图12
即串入D=1，并出=1111
输入不同的数据D时其记录数据如表3：
表3
D
Q1
Q2
Q3
Q4
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
1
1
1
0
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
0
0
1
1
1
0
0
0
1
1
（3）并入-串出如图13
图13
其功能表如下：
下降沿
D
C
B
A
Q
~
0
0
0
0
0
~
0
0
0
1
0
~
0
0
1
0
0
~
0
1
0
0
1
~
0
1
1
1
1
~
1
0
0
0
1
~
1
0
0
1
1
（五）设计寄存器进行N分频
电路如图14所示：
图14
三分频：
五分频：
七分频：
八分频：
（六）用循环移位做跑马灯
电路如图15：
图15
当开关接高电平时：
跑马灯开始工作。
如图16
图16
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