移位寄存器194

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74LS194中文资料_数据手册_参数

74LS194是一种高速4位双向通用移位寄存器。作为一种高速、多功能的顺序构建块，它在许多应用中都很有用。它可以用于插入-串行、左移、右移、串行-并行、并行-串行和并行-并行数据寄存器传输。LS194A类似于LS195A通用移位寄存器，增加了没有外部连接的移位和保持(什么也不做)modesof操作的功能。74LS194它利用肖特基二极管夹紧工艺实现高速，并完全兼容于所有的半导体晶体管家族。•典型的移频为36mhz•异步主复位•保持(什么也不做)模式•完全同步串行或并行数据传输•输入箝位二极管限制高速终止效果逻辑图和真值表显示了LS194A四位双向移位寄存器的功能特性。LS194A在操作上类似于席恩半导体LS195A通用移位寄存器，用于串行或并行数据寄存器传输。这两种设备的一些共同特征如下:所有数据和模式控制输入都是边缘触发的，只响应时钟的低到高转换(CP)。因此，唯一的时间限制是modecontrol和所选的数据输入必须在时钟脉冲正转换之前的一个设置时间是稳定的。寄存器是完全同步的，所有操作都在15 ns以内(通常)，这使得设备对于实现高速cpu或内存缓冲寄存器特别有用。74LS194四个并行数据输入(P0、P1、P2、P3)是d类型的输入。当S0和S1都很高时，出现在P0、P1、P2和P3输入上的数据在时钟的下一个低到高的跃迁之后分别被传输到Q0、Q1、Q2和Q3输出。异步主重置(MR)在低时覆盖所有其他输入条件，并强制Q输出变慢。增加应用范围的LS194A设计的特殊逻辑特性描述如下:两个模式控制输入(S0, S1)决定设备的同步运行。如ModeSelection表所示，数据可以从左到右(右移，Q0!)Q1，等等)或者从右向左(左移，Q3!，或者可以输入并行数据，同时加载寄存器的所有四位。当S0和S1都很低时，74LS194现有的数据被保留在一个“什么也不做”的模式中，而不限制从高到低的时钟转换。d型串行数据输入(DSR, DSL)在第一阶段和最后阶段都提供，74LS194以允许多级右移或左移数据传输，而不干扰并行加载操作术语设置时间(ts)的定义—定义为在时钟从低到高转换之前，逻辑输入处出现正确逻辑级别所需的最小时间，以便识别和传输到输出。保持时间(th) -被定义为时钟从低到高转换后的最小时间，在输入端必须保持逻辑电平，以确保持续识别。负保持时间表示正确的逻辑电平可能在时钟从低到高转换之前释放，74LS194并且仍然可以识别。恢复时间(trec) -被定义为复位脉冲结束到时钟从低到高转换之间的最小时间，以便识别和传输高数据到Q输出。交流波形阴影区域表示何时允许输入改变以获得可预测的输出性能。图1所示。时钟输出延迟时钟脉冲宽度和fmaxFigure 2。主复位脉冲宽度,主人Resetto输出延迟和主复位ClockRecovery Time1.3 V1.3沃条件:S1 L =, = H先生S0 =霍斯条件:S0, S1 =霍斯条件:阿宝= P1, P2 = P3 =霍斯条件:=霍斯先生条件:*安全域设置时间影响Q0 ONLYOTHER条件:DSL安装时间影响Q3 ONLYOTHER条件:MR = HS0S1DSR DSLP0 P1 P2 P3CLOCKOUTPUT*(——IS SHIFT LEFT) clock clock outputoutputs0 S1ts(H)th(L) = 0th(H) = 0ts(H)th(L) = 0ts(L)为串行数据(DSR、DSL)和并行数据(P0、P1、P2、P3)设置(ts)并保持(th)时间图4。设置(ts)并保持(th)时间为S输入

74ls194 应用题

74LS194是一种16位移位寄存器，它可以用于各种数字逻辑和数字系统的应用。以下是一些可能的应用：

1. 并行数据传输，74LS194可以用作并行数据传输的部分。它可以在时钟的控制下将并行输入数据传输到输出端口。这种应用在数字系统中非常常见，例如在数据采集和并行通信中。

2. 位移寄存器，由于74LS194是一个16位的移位寄存器，因此它可以用于数据的位移操作。通过控制时钟脉冲，可以将数据向左或向右进行位移操作。这种功能在数字信号处理和通信系统中经常需要。

3. 状态存储器，74LS194可以用作状态存储器，以存储系统的状态信息。它可以在时钟的作用下将输入数据存储起来，并在需要时输出。这种功能在控制系统和数字逻辑电路中非常有用。

4. 数据处理，74LS194可以用于数字数据处理，例如数据的缓存、数据的排序和数据的转换等。它可以在数字系统中起到重要的作用，特别是在需要处理大量数据的应用中。

总的来说，74LS194作为一个16位移位寄存器，可以广泛应用于数字系统、数字信号处理、通信系统、控制系统等领域，它在这些领域中起着重要的作用。当然，具体的应用取决于具体的系统设计和需求。

verilog 基于74ls194的移位寄存器设计

要求：设计一个7位串行输入，并行输出的移位寄存器，建立74ls194,使其具有置数，左移，右移及保持功能

首先设计74ls194

module ls194(Q,D,S0,S1,DSR,DSL,CLR,CLK);//输入输出端口列表

output [3:0] Q;//输出是四位的Q

input [3:0] D;

input S0,S1,DSR,DSL,CLR,CLK;

reg [3:0] Q;//输出是4位的寄存器变量，可以存储数据

always @(posedge CLK or negedge CLR)//异步复位

begin

if(!CLR)//检测

Q = 4'b0000;

else

case({S1,S0})//根据S0，S1的值来决定Q的输出

2'b00:begin Q <= Q;end//保持

2'b01:begin Q <= Q<<1;Q[0] <=DSR ;end//左移

2'b10:begin Q <= Q>>1;Q[3] <=DLS ;end//右移

2'b11:begin Q <= D;end//直接进行数据的传送

default :begin Q <= 4'bx;end//高阻态形式

endcase

end

endmodule

最后设计移位寄存器

module yiwei(dout,clk,clr,dsrin,st)

output [7:0] dout;//七位的并行输出

input clk,clr,dsrin;//时钟输入信号clk,复位信号clr,

74LS194左右移位寄存器

4 位移位寄存器仿真

其中， D 3 、 D 2 、 D 1、 D 0 为并行输入端； Q 3 、Q 2 、Q 1 、Q 0 为并行输出端； S R 为右移串行输入端； S 为左移串行输入端； S 1、S 0 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。 74LS194 有 5 种不同操作模式：并行送数寄存；右移( 方向由

Q 3 → Q 0 ) ；左移 ( 方向由 Q 0 →Q 3 ) ；保持及清零。 S 1、 S 0 和 CR 端的控制作用如表 3.10.1 所示。

表 3.10.1 ：

输入输出

C LR CLK S S 0 S L S R 1

n Q A 1 Q n B 1 n Q C 1 Q n D 1

功

能

说

明 0 0 0 0 0 异步清 0

× × × × × 1 0 1 × 0 0 ↑ n Q A n Q B

Q n C

右移

1 0 1 × 1 1 ↑ n Q A n Q B

Q n C

右移

1 1 0 0 × ↑ n Q B n Q C n Q D

左移

1 1 0 1 × ↑ n Q B n Q C

n Q D

左移

1 1 1 A B C D ↑ × × 并行输入

1 ↑0 0 ××n

Q n C n

Q 保持

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；可用作数据转换，即把串行数据转换为并行数据，或并行数据转换为串行数据等。

把移位寄存器的输出反馈到它的串行输入端，就可进行循环移位，如图 3.10.2 所示。

把输出端Q和右移串行输入端S R 相连接，设初始状态Q3 Q2 Q1 Q0 =1000，则在时钟脉冲0

74LS194左右移位寄存器

4位移位寄存器仿真

其中，

D、2D、1D、0D为并行输入端；3Q、2Q、

Q、0Q为并行输出端；R S为右移串行输入端；L S为左移串行输入端；

S、0S为操作模式控制端；R C为直接无条件清零端；CP为时钟脉冲输入端。

74LS194有5种不同操作模式：并行送数寄存；

右移(方向由

Q→0Q)；左移(方向由0Q→3Q)；保持

及清零。

S、0S和R C端的控制作用如表3.10.1所示。

表3.10.1：

输入

输

出功能

把移位寄存器的输出反馈到它的串行输入端，就可进行循环移位，如图3.10.2所示。把输出端0

Q 和右移串行输入端R

S 相连接，设初始状

态3

2Q 1Q 0

Q =1000，则在时钟脉冲作用下，3

2Q 1Q 0

Q 将依次变为0100→0010→0001→1000→……，可见，它是一个具有四个有效状态的计数器，这种类型的计数器通常称为环形计数器。图3.10.2电路可以由各个输出端输出在时间上有先后顺

序的脉冲，因此也可作为顺序脉冲发生器。

图3.10.2

四、实验室操作实验内容：

1.逻辑功能验证

移位寄存器（1）将两块74LS74集成片插入IC 空插座中,按图41（a）连线,接成左移移位寄存器。接好电源即可开始实验。先置数据0001,然

后输入移位脉冲。置数,即把Q

3、Q

、Q

置成

0001,按动单次脉冲,移位寄存器实现左移功能。（2）按图42（b）连线,方法同（1）则完成右移移位功能验证。

74LS194左右移位寄存器

4位移位寄存器仿真

其中，3D 、2D 、1D 、0D 为并行输入端；3Q 、2Q 、1Q 、0Q 为并行输出端；R S 为右

移串行输入端；L S 为左移串行输入端；1S 、0S 为操作模式控制端；R C 为直接无条件清零

端；CP 为时钟脉冲输入端。74LS194有5种不同操作模式：并行送数寄存；右移(方向由3

Q →0Q )；左移(方向由0Q →3Q )；保持及清零。 1S 、0S 和R C 端的控制作用如表3.10.1

所示。

表3.10.1：

输入

输出

功能说明 CLR CLK

1S 0S L S R S 1+n A Q 1+n B Q 1+n C Q 1+n D Q 0 1 1 1 1 1 × ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ × × 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 × × × 0 × 1 0 × 1 × × × 0 0 1 n B Q n B Q A 0 n A Q n A Q n C Q n C Q B 0 n B Q n B Q n D Q n D Q C 0 n C Q n C Q 0 1 D 异步清0

右移

左移

并行输入

1 ↑ 0 0 × × n A Q n B Q

n C Q n D Q 保持

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

用作数据转换，即把串行数据转换为并行数据，或并行数据转换为串行数据等。

把移位寄存器的输出反馈到它的串行输入端，就可进行循环移位，如图3.10.2所示。

把输出端0Q 和右移串行输入端R S 相连接，设初始状态3Q 2Q 1Q 0Q =1000，则在时钟脉冲

74ls194寄存器逻辑功能测试实验原理

一、实验目的

本实验旨在测试74LS194寄存器的逻辑功能，了解其工作原理和特点，为实际应用提供理论依据。

二、实验原理

74LS194寄存器是一种双四位同步可逆计数器，具有以下特点：

1. 包含两个独立的四位二进制计数器，每个计数器都可以独立工作。

2. 每个计数器由四个触发器和两个与非门组成，采用异步清零和同步置数/保持/清零操作方式。

3. 可进行正、反向计数，具有计数保持功能。

4. 具备控制端，可用于选择计数器、置数、保持或清零操作。

1. 输入/输出逻辑关系：74LS194寄存器共有16个输入端（A3-A0、BCDEG、CE），6个输出端（Q3-Q0、QC3-QC0），可通过控制信号和输入信号的变化，观察输出端的变化情况，从而测试其逻辑功能。

2. 工作原理：当74LS194复位（CE=0）时，所有输出端均为低电平（Q3-Q0、QC3-QC0=0）。当向A3-A0任意一个输入端输入高电平（1）时，对应的十进制数被置入到高位计数器（GCD）中。同时，置数端（GND）为低电平（GND），高四位触发器开始同步递增计数（时钟脉冲上升沿时），同时向低位计数器传输相应的数字。当低位计数器达到最大值（1111）时，需要反向计数或置数清零，此时高位计数器的数字将传递给低位计数器。当需要反向计数时，控制端（NOT A3-A0）为高电平（0），此时高位计数器的数字将反向传递给低位计数器。当需要清零时，控制端（CE=1）会将所有输出端拉低电平。此

外，控制端还可以选择保持或清零操作，保持状态时，当时钟脉冲上升沿来临时，高四位触发器将按原方向继续递增计数；当处于清零状态时，所有输出端被强制拉低电平。

用移位寄存器74LS194实现7位串行左移并行转换电路、四位环形计数器

数字电子技术基础实验

实验项目：移位寄存器

班级：电气1804姓名：学号：0121811350304

上课时间：2020年6月13日

一、本项目的实验目的：

1.掌握4位双向移位寄存器的逻辑功能和使用方法；

2.熟悉用移位寄存器和计数器的应用.

二、实验内容及步骤：

1.7位串行/左移并行转换电路图：用2个移位寄存器（74LS194）和门电路（不限制）实现出7位串行/左移转换电路，其中用连续脉冲触发，选用合适的频率。1）设计电路图：

2）分析电路的工作原理：

如图，设从左到右74LS194的输入端分别为D0-D7，对应输出端为Q0-Q7，D0-D6接“1”，D7接“0”，对应为11111110。两S1接“1”，Q0和Q1相与再非运算，接入两S0。左边SL接Q4，将两个74LS194级联起来，右边SL接输入，即串行输入。开始时，由于Q0和Q1为“0”，经过变换向两S0输入“1”，又S1为“1”，Q0-Q7被置数为11111110，其中Q0和Q1相与后作为一个信号输出，即并行输出实际为1111110，7个信号。下一个上升沿到来时，已有Q0和Q1的输出经运算向两S0输入“0”，即S1=1，S0=0，输出开始左移，设右边的输入一直是SL=1,那么输出变成1111101。接下来一直左移，直到第一个“0”信号移到Q1，这时，输出是0111111，

Q0=1，Q1=0,向两S0输入1，又S1=1，电路重新置数为1111110。以上为一个循环，一个循环经过7个时钟脉冲，有7个输出状态，并且输出信号左移，也实现了串行输入，并行输出，所以该电路是7位串行/左移并行转换电路。

74ls194

Vcc＝最大，A－D均接地，S0、
63
135
ICC电源电流
S1、CLR、DSR、DSL接 4.5V，CLOCK 瞬时接地后接 4.5V
[1]: 测试条件中的“最小”和“最大”用推荐工作条件中的相应值。
‘LS194 最小最大
-1.5 2.5 2.7
0.4 0.5
0.1
20 -0.4
-20 -100 -20 -100
最小最大最小最大
VIK输入嵌位电压 VOH输出高电平电压
Vcc=最小
Iik=-12mA Iik=-18mA
1.5 -1.2
Vcc ＝最小 VIH ＝ 2V 54 2.4
2.5
VIL＝最大, IOH＝最大 74 2.4
2.7
VOL输出低电平电压
Vcc= 最小， VIH=2V, 54 VIL＝最大，IOL=最大 74
23
单位 V V V mA µA mA mA mA
动态特性(TA=25℃)
参
数[2]
测试条件
‘194
‘S194
‘LS194
单位
最小最大最小最大最小最大
fmax
Vcc =5V,CL=15Pf,RL=400Ω 25
70
25
MHz
tPLH CLOCK → 任一 (‘194 为 280Ω，‘LS194 为

移位寄存器74LS194的逻辑功能及使用方法

移位寄存器74LS194的逻辑功能及使用方

法

1. 移位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。74 LS194是一个4位双向移位寄存器，最高时钟脉冲为36MHZ，其逻辑符号及引脚排列如图1所示：

图1 74 LS194逻辑符号及引脚排列其中：D0～D1为并行输入端；Q0～Q3为并行输出端；SR--右移串引输入端；SL--左移串引输入端；S1、S0-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。74LS194模式控制及状态输出如表1所示。表1

2. 用74 LS194构成8位移位寄存器

电路如图2所示，将芯片（1）的Q3）接至芯片（2）的SR，将芯片（2）的Q4接至芯片（1）的SL，即可构成8位的移位寄存器。

图2为8位的移位寄存器3. 74 LS194构成环形计数器

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，如图3所示。设初态为Q3Q2Q1Q0=1000，则在CP作用下，模式设为右移，输出状态依次

为：

图3环形计数器图3电路是一个有四个有效状态的计数器，这种类型计数器通常称为环形计数器。同时输出端输出脉冲在时间上有先后顺序，因此也可以作为顺序脉冲发生器。

74LS194左右移位寄存器

4位移位寄存器仿真

其中，

D、2D、1D、0D为并行输入端；3Q、2Q、

Q、0Q为并行输出端；R S为右移串行输入端；L S为左移串行输入端；

S、0S为操作模式控制端；R C为直接无条件清零端；CP为时钟脉冲输入端。

74LS194有5种不同操作模式：并行送数寄存；

右移(方向由

Q→0Q)；左移(方向由0Q→3Q)；保持

及清零。

S、0S和R C端的控制作用如表3.10.1所示。

表3.10.1：

输入

输

出功能

把移位寄存器的输出反馈到它的串行输入端，就可进行循环移位，如图3.10.2所示。把输出端0

Q 和右移串行输入端R

S 相连接，设初始状

态3

2Q 1Q 0

Q =1000，则在时钟脉冲作用下，3

2Q 1Q 0

序的脉冲，因此也可作为顺序脉冲发生器。

图3.10.2

四、实验室操作实验内容：

1.逻辑功能验证

移位寄存器（1）将两块74LS74集成片插入IC 空插座中,按图41（a）连线,接成左移移位寄存器。接好电源即可开始实验。先置数据0001,然

后输入移位脉冲。置数,即把Q

3、Q

、Q

置成

0001,按动单次脉冲,移位寄存器实现左移功能。（2）按图42（b）连线,方法同（1）则完成右移移位功能验证。

移位寄存器—shift registers

移位寄存器——shift registers

所谓移位，就是每来一个移位脉冲（时钟脉冲），各触发器的状态便向左（或向右）移动一位，即所寄存的数码可以在时钟脉冲下依次进行移位。74 LS194是一个4位双向移位寄存器，最高时钟脉冲为36MHZ。

移位寄存器除了具有寄存数码的功能外，还具有移位功能，即在移位脉冲作用下，能够把寄存器中的数依次向右或向左移，向高位移一位就相当于乘以2，向低位移一位就相当于除以2。它是一个同步时序逻辑电路,根据移位方向，常把它分成左移寄存器、右移寄存器和双向移位寄存器三种；根据移位数据的输入－输出方式，又可将它分为串行输入－串行输出、串行输入－并行输出、并行输入－串行输出和并行输入－并行输出四种电路结构。

74LS194 是一种典型的中规模集成移位寄存器。它是由 4 个RS触发器和一些门电路所构成的 4 位双向移位寄存器。DIL 和DIR分别是左移和右移串行输入。D0、D1、D2和D3是并行输入端； Q0、Q1、Q2和Q3为并行输出端；SR是右移串行输出端；SL是左移串行输出端；s1、s2是操作模式控制端；CR为直接异步清零端：CP为时钟脉冲输入端。74LS194有五种不同的操作模式：即并行送数寄存、左移、右移、保持、清零。

74LS194的逻辑符号及引脚排列：

74LS194D的逻辑功能图：

74LS194的功能表：

三、移位寄存器应用举例

1、功能扩展

用两片74LS194A接成8位双向移位寄存器

2．实现数据的串—并转换

在数字系统中，信息的传播通常是串行的，而处理和加工往往是并行的，因此经常要进行输入、输出的串、并转换

74ls194功能

74LS194是一种具有四个主要功能的16位边缘触发通用串行-

并行移位寄存器。以下是74LS194的主要功能：

1. 并行输入：74LS194有16个并行输入引脚，称为A0-A15，

可以同时将16位数据并行输入到寄存器中。

2. 串行输入：74LS194有一个串行输入引脚，称为D。通过串

行输入，可以逐位输入的方式将数据输入到寄存器中。

3. 串行输出：74LS194有一个串行输出引脚，称为Q。通过串

行输出引脚，可以逐位输出寄存器中的数据。

4. 并行输出：74LS194有16个并行输出引脚，称为Q0-Q15。

可以同时从寄存器中将16位数据并行输出。

5. 移位功能：74LS194具有向左和向右移位的能力。通过控制

引脚，可以选择移位方向。

6. 边缘触发：74LS194是边缘触发器件，这意味着它只在时钟

信号的边沿触发数据输入和输出。可以通过时钟引脚控制寄存器的操作。

7. 计数功能：74LS194可以用作计数器。通过适当连接控制引脚，可以将多个74LS194级联，以实现更大范围的计数器。

8. 加载功能：74LS194可以将并行输入的数据加载到寄存器中，

而不进行移位操作。

总而言之，74LS194是一个功能强大的通用寄存器，可以实现并行输入、并行输出、串行输入、串行输出、移位和计数等多种功能。它适用于广泛的应用，如数据存储和计数器设计。

移位寄存器及应用

207

二、实验原理

时序功能组件常用的有计数器和移位寄存器等，借助于器件手册提供的功能表和工作波形图，就能正确地使用这些器件。对于一个使用者，关键在于合理地选用器件，灵活地使用器件的各控制输入端，运用各种设计技巧，完成任务要求的功能，在使用MSI 器件时，各控制输入端必须按照逻辑要求接入电路，不允许悬空。

1．移位寄存器

74LS194是一个4位双向移位寄存器，它的逻辑符号如图3.6.1所示，功能表见表3.6.1，其中D 0D 1D 2D 3和Q 0Q 1Q 2Q 3是并行数据输入端和输出端；CP 是时钟输入端；

CR 是直接清零端；D SR 和D SL 分别是右移和左移时的串行数据输入端；S 1和S 0是工作状态控制输入端。

移位寄存器还可用来构成计数器，典型的有环形计数器和扭环形计数器。三、实验仪器

1．数字逻辑实验箱一台 2．双踪示波器一台

3．数字万用表一块图3.6.1 74LS194逻辑符号 4．集成块若干

表3.6.1 74LS194功能表

四、实验任务及步骤

1．双向移位寄存器

⑴逻辑功能测试

①清除：先将CR端接+5V，检查Q端输出情况，再将CR端接0电平，所有Q 端输出应为0，清零后再将CR端接+5V。

②并行输入：S

置入11，D端置入一组代码（如1011），给 CP端送单次脉

冲，观察 Q端的状态。此时若将D

SL 或D

置入1或0，Q端的状态是否改变？

③右移：令S

=“01”，CP接1Hz方波脉冲，再令D

=“0”，观察Q端的变

化，待4个LED全灭以后（此时输入的串行码是什么？），再令D