实验六移位寄存器.docx

文档介绍：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
掌握移位寄存器的工作原理,逻辑功能
掌握集成移位寄存器74LS194的逻辑功能及应用
二:实验器材
74LS00 74LS74 74LS194 CD4008B
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。

(一)验证74LS194的逻辑功能,按功能表进行。
功能
输入
RD
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),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=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),观察比较串入-并出,并入-串出两种工作方式的输出序列。
-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