最新2移位寄存器及其应用汇总
移位寄存器及其应用实验报告
移位寄存器及其应用实验报告1. 背景在数字电路中，移位寄存器是一种常见的基本电路元件。
它可以将输入数据按照一定规则进行移位操作，并输出处理后的数据。
移位寄存器通常由触发器构成，分为串行移位寄存器和并行移位寄存器。
在实际应用中，移位寄存器常用于数据存储、数据传输、脉冲发生器等方面。
本实验旨在通过设计移位寄存器电路及其应用电路的实验，加深对移位寄存器工作原理的理解，掌握其应用。
2. 实验目的1.了解移位寄存器的基本原理；2.学会设计移位寄存器电路及其应用电路；3.掌握移位寄存器的应用方法。
3. 实验原理与方法3.1 移位寄存器原理移位寄存器将输入数据按照一定规则进行移位操作，并输出处理后的数据。
常见的移位规则包括：左移、右移、循环左移、循环右移等。
移位寄存器通常由触发器构成，触发器的状态决定了寄存器中存储的数据。
本实验主要探究两种常用的移位寄存器：串行移位寄存器和并行移位寄存器。
3.1.1 串行移位寄存器串行移位寄存器中，数据是按照位的顺序逐个进行移位的。
串行移位寄存器可以通过级联多个D触发器实现，每个D触发器的输出与下一个D触发器的输入相连。
3.1.2 并行移位寄存器并行移位寄存器中，数据的位同时进行移位。
并行移位寄存器可以通过级联多个D 触发器实现，每个D触发器的输入都与移位数据的对应位相连。
3.2 实验所用材料与方法3.2.1 材料•移位寄存器芯片•发光二极管（LED）•电路连接线3.2.2 方法1.实验预备：准备实验所需的移位寄存器芯片、LED和电路连接线。
2.按照移位寄存器原理，设计移位寄存器电路并进行布线连接。
3.使用示波器检查电路的正确性。
4.进行实验验证，观察移位寄存器的运行情况，并记录实验结果。
4. 实验结果与分析本实验设计了一个4位串行移位寄存器电路，并进行了验证实验。
首先，按照原理部分的描述，我们选择了一个基于D触发器的4位串行移位寄存器芯片。
通过连接四个D触发器，将其串联起来，即可构成一个4位的串行移位寄存器。
移位寄存器及应用
实验3.6 移位寄存器及应用一、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，实现数据的串行、并行转换和构成环行计数器。
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D0D1D2D3和QQ1Q2Q3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；S1和S0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207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：S1S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DSL 或DSR置入1或0，Q端的状态是否改变？③右移：令S1S=“01”，CP接1Hz方波脉冲，再令DSL=“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DSR＝“l”，观察此时Q端LED点亮的次序。
当 4个LED都点亮时，输入的串行码又如何？若要串行输入代码1010（或其它非全0、非全1码），在DSR端置入一位数码（低位先送），给 CP端送单次脉冲，经过4个脉冲之后立即将S置成0以使寄存器工作于保存状态。
通信电子中的移位寄存器方法
通信电子中的移位寄存器方法移位寄存器是一种在通信电子中广泛应用的数字电路，它能够将数据按照一定的规则进行移位、转换和存储。
移位寄存器广泛应用于数字信号处理、通信传输、控制电路等领域，具有占用空间少、成本低、速度快等优势。
本文将针对移位寄存器在通信电子中的具体应用方法进行重点阐述。
一、移位寄存器的基本原理移位寄存器可以将二进制数据串按照指定的逻辑规则进行移位操作，从而实现数据的转换和存储。
在移位寄存器中，数据输入端和数据输出端都是串行信号，同时还具有一个时钟输入端，用于控制移位操作的时序。
移位寄存器的基本原理就是在每个时钟周期内，将输入的数据按照指定的位移规则向左或向右移动一位，并在移位后将上一次的输出作为本次的输入。
移位寄存器的位数有很多种，最常见的有4位、8位、16位和32位等。
在移位寄存器中，位数越多，能够存储的数据就越多，但是位数也越多，占用的空间也就越大，成本也就越高。
二、移位寄存器的应用方法1、移位寄存器在通信传输中的应用在通信传输中，移位寄存器常常用于实现数据的差错编码和解码。
例如，CRC校验就是一种常用的差错检测技术，它通过在数据中添加冗余的校验位来检测数据传输过程中可能导致的误码和漏码。
在CRC校验中，移位寄存器的作用就是按照指定的移位规则对数据进行处理，然后将校验结果与接收到的数据进行比较，从而判断数据是否正确。
2、移位寄存器在数字信号处理中的应用在数字信号处理中，移位寄存器具有非常广泛的应用。
例如，在噪声抑制和滤波处理中，移位寄存器可以用于实现数字滤波器，通过不断地移位、存储和转换数据来滤除信号中的噪声和杂波。
此外，移位寄存器还可以用于实现数字时钟等功能，其中最常用的是移位寄存器和反相器组成的倒置器，可以实现二进制计数和定时等功能。
3、移位寄存器在控制电路中的应用在控制电路中，移位寄存器可以用于实现状态机和定时器等功能。
例如，在调制解调器中，移位寄存器被广泛应用于实现状态机，通过不断地移位和变换状态来控制模拟信号和数字信号之间的转换。
实验七---移位寄存器及其应用
集成移位寄存器74LS194功能表：
附：74LS194引脚图
四、实验内容
1、测试四位双向移位寄存器74LS194的逻 辑功能：（测试数据记录表5中）
（1）清除功能 （2）送数功能 （3）右移、左移功能 （4）保持功能 注：CR、S1、S0、SL、SD以及D0-D7分别
接数据开关，CP接逻辑开关，Q0-Q7接发 光二极管显示器。
2、根据实验内容2的结果，画出4 位 环形计数器的状态转换图及波形图。
3、分析串/并行、并/串行转换器所 得结果的正确性。
实验七、移位 寄存器
一、实验目的
1、掌握中规模4位双向移位寄存 器的逻辑功能及使用方法。
2、掌握移位寄存器的典型应用。 3、熟悉移位寄存器的调试方法。
二、实验设备
1、电子技术实验箱
一台
2、数字示波器
一台
3、数字万用表
一块
4、芯片：74LS194*2、74LS00
三、理论准备
移位寄存器是一种由触发器链 型连接的同步时序网络 ，每个 触发器的输出连到下一级触发 器的控制输入端，在时钟脉冲 作用下，存贮在移位寄存器中 的信息逐位左移或右移。
2、环形计数器：自拟实验电路及数据 记录表格。
3、实现数据的串/并转换：按图3、图 4连接电路，输入数码自定，自拟记录 表格。
注：串行输入/并行输出及并行输入/ 串行输出转换电路中只做右移部分； 改接电路，用左移方式的内容放在实 验报告中完成（画出电路图）
波形图：
五、实验报告要求
ห้องสมุดไป่ตู้、分析表5的实验结果，总结移位寄 存器的逻辑功能，并写入表格总结功 能一栏中。
电路中的移位寄存器与计数器的原理与应用
电路中的移位寄存器与计数器的原理与应用在现代科技中，电路是一个不可或缺的组成部分。
电路可以用于各种领域，其中移位寄存器和计数器是最为常见且重要的电路之一。
本文将深入探讨这两种电路的原理与应用。
一、移位寄存器的原理与应用移位寄存器是一种能够将输入数据连续地移位、保留并输出的电路。
其原理主要基于逻辑门电路的组合与连接。
1. 原理移位寄存器通常由多个触发器构成，触发器是一种能够存储一个二进制位的设备。
当输入数据进入移位寄存器时，触发器会按照一定的时序规律将数据进行移位，并输出。
移位寄存器可以实现向左（左移）或向右（右移）移动数据的功能。
2. 应用移位寄存器在数字系统中有广泛的应用。
例如，在串行通信中，移位寄存器可以将并行数据转化为串行数据进行传输；在移位加法器中，移位寄存器可以实现两个二进制数的相加；在移位寄存器阵列中，移位寄存器可以用于存储、处理和传输图像等。
二、计数器的原理与应用计数器是一种能够将输入的时钟信号进行计数并输出的电路。
计数器能够记录输入信号的数量，并根据设定的计数规则输出对应的结果。
1. 原理计数器通常由触发器和逻辑门电路构成。
当计数器接收到时钟信号时，触发器会根据时钟信号的上升沿或下降沿进行状态变换，从而实现计数功能。
计数器可以分为二进制计数器、十进制计数器等，根据不同的计数规则可以实现不同的计数功能。
2. 应用计数器在数字电路中有广泛的应用。
例如，在计算机中，计数器可以用于指示程序执行的步骤；在测量仪器中，计数器可以用于计算输入信号的频率或脉冲个数；在定时器中，计数器可以实现定时功能等。
综上所述，移位寄存器和计数器都是数字电路中重要的组成部分。
移位寄存器可以将输入数据按照一定的规律移位输出，广泛应用于数字系统中；计数器则可以根据输入的时钟信号进行计数输出，实现不同的计数功能。
这两种电路的原理与应用相互关联且互相补充，为数字电路的设计与实现提供了强大的工具与方法。
总之，了解移位寄存器和计数器的原理与应用对于理解和应用数字电路至关重要。
(整理)2移位寄存器及其应用.
实验七移位寄存器及其应用一、实验目的1.移位寄存器74LS194的逻辑功能及使用方法；2.熟悉4位移位寄存器的应用。
二、实验预习要求1.了解74LS194的逻辑功能；2.用4位移位寄存器构成8位移位寄存器；3.了解移位寄存器构成环形计数器的方法。
三、实验原理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。
74LS194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实验7.1所示。
图实验7.1 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；/CR－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实验7.1所示。
2. 用74LS194构成8位移位寄存器电路如图实验7.2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。
注意：/CR端必须正确连接。
3. 74LS194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，如图实验7.3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：表实验7.1 74LS194工作状态表2. 用74LS194构成8位移位寄存器电路如图实验7.2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。
注意：/CR端必须正确连接。
图实验7.2 8位移位寄存器3. 74LS194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，如图实验7.3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：图实验7.3 环形计数器图实验7.3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。
电路中的移位寄存器及其应用
电路中的移位寄存器及其应用电路中的移位寄存器是一种重要的数字逻辑元件，它可以实现数据的移动和存储功能。
通过移动数据位，可以在电路中实现各种有趣的应用，从而扩展数字逻辑的功能。
在本文中，我们将探讨移位寄存器的原理、分类以及一些实际应用。
移位寄存器是一种特殊的寄存器，它可以用来存储和移动一串二进制数据。
它由一组触发器构成，每个触发器代表一个二进制位。
这些触发器可以分为串行和并行两种类型。
串行移位寄存器是将数据位顺序连接在一起形成一个串行的数据路径。
当时钟信号到来时，数据位会按照顺序依次移动。
最常见的是移位寄存器的左移和右移操作，左移时数据位向左移动一位，右移时数据位向右移动一位。
当移出的数据位被丢弃时，新的数据位会从移入端进入寄存器。
串行移位寄存器的优点是结构简单，占用空间小，但是移位速度较慢。
并行移位寄存器是将数据位同时移动的一种寄存器。
它的结构比串行移位寄存器复杂，需要更多的触发器来实现。
并行移位寄存器可以同时移动多个数据位，因此移位速度较快。
在并行移位寄存器中，移位操作是通过输入信号来控制的。
通过控制输入信号的状态，可以实现不同的移位模式，如循环移位、位反转等。
移位寄存器在数字逻辑中有着广泛的应用。
其中，最常见的应用是数据的存储与传输。
通过移位寄存器，可以将数据从一个地方传输到另一个地方，实现数据的存储和传递。
移位寄存器还可以用于实现数据的压缩和解压缩。
例如，在图像处理中，可以使用移位寄存器将图像数据进行压缩，从而减小图像文件的大小，并且可以在需要时恢复原始图像。
此外，移位寄存器还可以用于实现密码算法。
通过将数据进行移位和混合，可以实现数据的加密和解密，保证数据的安全性。
除了上述应用外，移位寄存器还被广泛用于时序控制电路中。
时序控制电路是一种通过控制信号来实现特定操作顺序的电路。
移位寄存器可以用于存储各种控制信号，并根据时钟信号的到来按照特定的顺序输出这些信号。
通过移位寄存器的组合和控制信号的变化，可以实现复杂的时序控制功能，如状态机和序列识别等。
移位寄存器及其应用实验报告
移位寄存器及其应用实验报告一、实验目的1.了解移位寄存器的基本原理和工作方式；2.掌握移位寄存器的应用场景和使用方法；3.通过实验验证移位寄存器的功能和性能。
二、实验原理移位寄存器是一种特殊的寄存器，它可以将数据按照一定的规律进行移位操作。
移位操作可以分为左移和右移两种方式，左移是将数据向左移动一定的位数，右移则是将数据向右移动一定的位数。
移位寄存器可以用于数据的移位、数据的存储和数据的转换等多种应用场景。
移位寄存器的基本原理是利用触发器和门电路实现数据的移位操作。
触发器是一种存储器件，可以存储一个二进制位的数据。
门电路则是一种逻辑电路，可以实现数据的逻辑运算。
移位寄存器通常由多个触发器和门电路组成，可以实现多位数据的移位操作。
移位寄存器的工作方式是通过时钟信号来控制数据的移位操作。
当时钟信号为高电平时，移位寄存器开始工作，数据按照一定的规律进行移位操作。
当时钟信号为低电平时，移位寄存器停止工作，数据保持不变。
移位寄存器还可以通过控制输入端和输出端的电平来实现不同的功能。
三、实验内容本次实验主要是通过实验板上的移位寄存器模块，实现数据的移位和存储操作。
具体实验内容如下：1.将实验板上的移位寄存器模块连接到开发板上；2.使用开发板上的按键控制移位寄存器的工作方式，包括左移、右移、存储和清零等操作；3.使用示波器观察移位寄存器的时钟信号和数据输出信号，验证移位寄存器的工作状态和性能。
四、实验步骤1.将实验板上的移位寄存器模块连接到开发板上，按照连接图进行连接；2.使用开发板上的按键控制移位寄存器的工作方式，具体操作如下：（1）按下左移按键，移位寄存器开始向左移动数据；（2）按下右移按键，移位寄存器开始向右移动数据；（3）按下存储按键，移位寄存器将当前数据存储到寄存器中；（4）按下清零按键，移位寄存器将当前数据清零。
3.使用示波器观察移位寄存器的时钟信号和数据输出信号，具体操作如下：（1）将示波器的探头连接到移位寄存器的时钟输入端，观察时钟信号的波形；（2）将示波器的探头连接到移位寄存器的数据输出端，观察数据输出信号的波形。
移位寄存器及其应用58501
三、实验内容
1 、测试74LS194（或CC40194）的逻 辑功能
2、环形计数器
自拟实验线路用并行送数法予置寄存器为某二进制 数码（如0100），然后进行右移循环，观察寄存 器输出端状态的变化，记入表7－6中。
2、实现数据串、并行转换
(1)串行输入、并行输出 按图7－3接线，进行右移串入、并出实验，串入数码自定；改接线路用左移 方式实现并行输出。自拟表格，记录之。
实验题目
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）熟悉移位寄存二、实验设备与器件
1、＋5V直流电源； 2、逻辑电平显示器 ； 3、连续脉冲源； 4、单次脉冲源； 5、逻辑电平开关； 6、74LS194×2（CC40194）、74LS00 和74LS20
(2)并行输入、串行输出 按图7－4接线，进行右移并入、串出实验，并入数码自定。再改接线路 用左移方式实现串行输出。自拟表格，记录之。
用74LS20与74LS00完成
四、注意事项
1、接插集成块时，要认清定位标记，不得插反。 2、电源电压使用范围为＋4.5V～＋5.5V之间，实 验中要求使用Vcc＝＋5V。电源极性绝对不允许接错。 3、输出端不允许并联使用（集电极开路门(OC)和 三态输出门电路(3S)除外）。否则不仅会使电路逻辑功 能混乱，并会导致器件损坏。 4、输出端不允许直接接地或直接接＋5V电源，否 则将损坏器件，有时为了使后级电路获得较高的输出电 平，允许输出端通过电阻R接至Vcc，一般取R＝3～5.1 KΩ 。 5、级联芯片实现多位计数功能时芯片之间的连接 关系。
移位寄存器及其应用
实验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—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、寄存器是一个具有移位功能的寄存器，是指寄存器中所存的代码能够在移位脉冲的作用下一次左移或右移。
既能左移又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：串入串出、串入并出、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，型号为CC40194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所示。
其中D0、D1、D2、D3为并行输入端；Q0、Q1、Q2、Q3为并行输出端；S R为右移串行输入端，S L为左移串行输入端；S1、S0为操作模式控制端；C R为直接无条件清零端；CP为时钟脉冲输入端。
功能见表8-1。
表8-1CC40194功能表功能输入输出CP R C S1S0S R S L D0D1D2D3Q0Q1Q2Q3清除×0××××××××0000送数↑111××a b c d a b c d右移↑101D SR×××××D SR Q0Q1Q2左移↑110×D SL××××Q1Q2Q3D SL保持↑100××××××Q0n Q1n Q2n Q3n保持↓1××××××××Q0n Q1n Q2n Q3n３、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。
最新54 寄存器和移位寄存器 (2)汇总
5.5.1 移位寄存器电路分析 并
行
输
出
Q0
Q1
Q2
FF0
DI
D0 1D Q
串行输入
C1
R
∧ ∧ ∧ ∧
FF1 D1 1D Q
C1 R
FF2 D2 1D Q
C1 R
FF3 D3 1D Q
C1 R
Q3 串行输出
CP
CR
设移位寄存器的初始状态为0000，串行输入数码DI=1101，从高 位到低位依次输入。其状态表如下：
习题
习题：P.177-5.37、5.38(a)（第三版） 习题：P.226-5.37、5.38(a)（第四版）
此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢
1S
QA
QB
QC
4位移存器74LS195
QD QD
74LS195 功能分析
J
QA QB QC QD QD Cr
K
74LS195
CP A B C D SH/ LD
(b)
控制信号
Cr SH/LD CP
0
XX
完成功能 置0
1
0
↑ 并行输入
1
1
↑ 右移
74LS195 控制功能分析
数据输入
J
/K
0
0
0
1
1
0
Q2
Q3
S=1 S=0
D0 DSR D1 Q0 D0 Q1 D1 Q2
D2 Q1 D2 Q3
D3 Q2 右移 D3 QSL 左移
物理学实验报告——移位寄存器及其应用
实验六项目名称：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—实现数据的串行、并行转换和构成环形计数器。
二、实验设备1、数字电子技术实验箱2、CC40194×2（74LS194）三、实验内容及步骤1 、测试CC40194（或74LS194）的逻辑功能按图6－5接线，R C、S1、S0、S L、S R、D0、D1、D2、D3分别接至逻辑开关的输出插口；Q0、Q1、Q2、Q3接至逻辑电平显示输入插口。
CP端接单次脉冲源。
按图6－5 CC40194逻辑功能测试(1)清除：令R C＝0，其它输入均为任意态，这时寄存器输出Q0、Q1、Q2、Q3应均为0。
清除后，置R C＝1 。
(2)送数：令R C＝S1＝S0＝1 ，送入4位二进制数，如令：D0D1D2D3＝1001，加CP脉冲，此时Q0、Q1、Q2、Q3输出状态为：1001 。
(3)右移：令R C＝1，S1＝0，S0＝1，然后右移输入端S R送入二进制数码如0，加CP脉冲,此时Q0、Q1、Q2、Q3显示为：0100 ；紧接着，右移输入端S R送入二进制数码如1，加CP脉冲,此时Q0、Q1、Q2、Q3显示为：1010 ；紧接着，右移输入端S R送入二进制数码如0，加CP脉冲,此时Q0、Q1、Q2、Q3显示为：0101 ；紧接着，右移输入端S R送入二进制数码如0，加CP脉冲,此时Q0、Q1、Q2、Q3显示为：0010 。
(4) 左移：先令R C＝0进行清零，再令R C＝1，S1＝1，S0＝0，然后左移输入端S L送入二进制数码如1，加CP脉冲,此时Q0、Q1、Q2、Q3显示为：0001 ；紧接着，左移输入端S L送入二进制数码如1，加CP脉冲,此时Q0、Q1、Q2、Q3显示为：0011 ；紧接着，左移输入端S L送入二进制数码如1，加CP脉冲,此时Q0、Q1、Q2、Q3显示为：0111 ；紧接着，左移输入端S L送入二进制数码如1，加CP脉冲,此时Q0、Q1、Q2、Q3显示为：1111 。
寄存器与移位寄存器的设计与应用
寄存器与移位寄存器的设计与应用寄存器是计算机系统中重要的存储器件，用于存储和传输数据。
同时，移位寄存器是寄存器的一种常见类型，它具有特殊的移位功能。
本文将对寄存器和移位寄存器的设计与应用进行探讨。
一、寄存器的设计与功能寄存器是一种用于存储和传输数据的存储器件，常见的寄存器有通用寄存器、程序计数器（PC）、指令寄存器（IR）等。
寄存器通常由触发器（flip-flop）构成，不同位数的寄存器可以存储不同位数的数据。
寄存器的设计与功能需根据具体应用场景进行确定。
例如，通用寄存器一般用于数据传输和运算操作，可以保存中间结果和临时数据。
而PC寄存器用于指示程序执行的位置，IR寄存器则用于存储当前执行的指令。
二、移位寄存器的设计与功能移位寄存器是一种特殊的寄存器，它具有位移（移位）功能。
常见的移位寄存器有移位寄存器、移位寄存器带有并行载入功能的移位寄存器等。
移位寄存器可以向左或向右移动数据位，常用的移位操作有逻辑左移（<<）、逻辑右移（>>）、算术左移（<<<）、算术右移（>>>）等。
移位操作可以用于数据的扩展、压缩、循环移位等场景。
在实际应用中，移位寄存器常用于数据的串行传输、数据的并行/串行转换等信息处理任务。
通过移位寄存器，可以有效地对数据进行处理和操作。
三、寄存器与移位寄存器的应用寄存器和移位寄存器在计算机系统中有广泛的应用。
以下列举几个常见的应用场景。
1. 数据存储和传输寄存器可以作为临时存储器，保存运算结果和中间数据。
通过寄存器的传输功能，可以在处理器和存储器之间进行数据的传递。
2. 状态存储寄存器可以用于存储和切换系统的状态。
例如，标志寄存器（Flag Register）用于存储程序运行的状态标志，如零标志、进位标志等。
3. 数据处理移位寄存器可以用于数据的扩展、压缩和转换。
通过适当的移位操作，可以对数据进行位操作，实现数据的处理和运算。
移位寄存器应用
移位寄存器应用移位寄存器一个最普遍的应用，是数据传输过程中，串行接口和并行接口的转换。
这在很多并行传输一组比特数据的电路中很有用，由于它们经常也使用了在结构上更为简洁的串行接口。
移位寄存器可以被用作一个简洁的延迟电路。
很多双向移位寄存器可以在并行传输中作为堆栈的硬件实现方式。
串入并出形式的移位寄存器常常与微处理器连接，这样做的缘由主要是需要的引脚数多于微处理器能够供应的数量。
通过使用移位寄存器，可以只依靠两三个引脚，而被掌握设备的掌握位分别连接在移位寄存器的并行输出端。
由此，微处理器可以以串行的方式一次写入这些设备的各个掌握位。
类似的，并入串出接法的移位寄存器在多个外部设备向微处理器传输数据时较为常用，外部设备以并行的方式将数据输入到移位寄存器里，然后移位寄存器以串行的方式将数据一位一位地输出给微处理器，这样，外部设备的大量信息可以通过少数几条线到达微处理器。
在早期的计算机中，移位寄存器被用来进行数据处理：两个相加的数被存储在两个移位寄存器里，然后它们根据时间脉冲被输出到算术规律单元，结果中多出的一位以反馈的形式重新被输入到其中一个移位寄存器（累加器）。
留意两个一位二进制数相加的结果只可能是一位（如0+0=0，0+1=1）或者两位（1+1=10）。
一些计算机语言内置了移位指令，这类指令可以让二进制数据在寄存器中进行左移或右移操作。
左移或右移一位，相当于乘以2或除以2。
一些1970年月早期的设备曾以类似延迟线存储器的方式用过特别大规模的串入串出移位寄存器，其规模达到上千位。
这类存储器有时被称为循环存储器（circulating memory）。
例如，DataPoint 3300将其25列、72行的字符显示数据存储在54个200位的移位寄存器里，以6个堆栈、每个堆栈9个包的形式排列，供应了1800个6位字符的存储力量。
数字电路实验报告-移位寄存器及其应用
电学实验报告模板实验原理移位寄存器是逻辑电路中的一种重要逻辑部件，它能存储数据，还可以用来实现数据的串行-并行转换、数据的运算和处理。
1.寄存器（1）D触发器图1 D触发器图1所示D触发器。
每来一个CLK脉冲，触发器都在该CLK脉冲的上升沿时刻，接收输入数据D,使之作为触发器的新状态。
D触发器的特性方程为（2）用D触发器构成并行寄存器图2 用D触发器构成并行寄存器图2所示为用D触发器构成四位并行寄存器。
为异步清零控制端，高电平有效。
当时，各触发器输出端Q的状态，取决于CLK上升沿时刻的D端状态。
2.移位寄存器（1）用D触发器构成移位寄存器图3 用D触发器构成4位串行移位寄存器图3所示为用D触发器构成的4位串行移位寄存器。
其中左边第一个触发器的输入端接收输入数据,其余的每一个触发器的输入端均与左边相邻的触发器的Q端连接。
当时钟信号CLK的上升沿时刻，各触发器同时接收输入数据。
四位寄存器的所存数据右移一位。
（2）双向移位寄存器74LS194图4 双向移位寄存器74LS194逻辑框图图4 所示为集成电路芯片双向移位寄存器74LS194逻辑框图。
为便于扩展逻辑功能，在基本移位寄存器的基础上增加了左右移控制、并行输入、保持和异步清零等功能。
74LS194的逻辑功能如表1所列。
表13.用移位寄存器构成计数器（1）环形计数器图5 环形计数器如果将移位寄存器的串行移位输出端接回到串行移位输入端，如图5所示。
那么，在时钟CLK的作用下，寄存器里的数据将不断循环右移。
例如，电路的初始状态为，则电路的状态转换图如图6所示。
可以认为，这是一个模4计数器。
图6 环形计数器状态转换图实验内容及步骤1. 用两片74LS74构成四位移位寄存器（1）74LS74引脚图图10 74LS74引脚图（2）用74LS74构成四位移位寄存器图11 用74LS74构成四位移位寄存器实验电路按照图11连接电路。
首先设置，使寄存器清零。
然后，设置，在CLK输入端输入单次脉冲信号当作时钟信号，通过输出端的发光二极管观察的状态，判断移位的效果。
最新=移位寄存器及其应用汇总
电路中，CC4015的两个移位寄存器为串行
级联，构成8级串行输入并行输出形式。前级
（U2A）的数据输入端D1 (D1)接高电平“1’或 VCC，在末级输出端2D后串入CC4013，并将其输 出Q与CC4015的复位端MR1、MR2相连接。
这样，在时钟脉冲CP的作用下，高电平“1”信息 将逐次移位通过每级寄存器，当高电平‘1’到达 CC4013的Q端时，移位寄存器全部复位。因此，在 两个时钟脉冲后，复位消失，同时高电平“1”再 一次移入寄存器内。点击仿真开关，得到表9.1.1 所示的仿真结果。
输入
输出
CP
1A
1B
1C
1D
2A
2B
2C2D01来自000
0
0
0
0
1
1
1
0
0
0
0
0
0
表
9.1.1
2
1
1
1
0
0
0
0
0
4位串
3
1
1
1
1
0
0
0
0
入－并
出移位 4
1
1
1
1
1
0
0
0
寄存器
仿真结
5
1
1
1
1
1
1
0
0
果
6
1
1
1
1
1
1
1
0
7
1
1
1
1
1
1
1
1
此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢
=移位寄存器及其应用
根据移位寄存器存取信息的方式不同分为：串入 串出、串入并出、并入串出、并入并出四种形式。 本例选用的4位串入－并出移位寄存器集成电路 CC4015,该电路主要用于数字电路系统或计算机中 对输入数据进行排队，使数据按先后次序传送。
移位寄存器及其应用
QA、QB 、QC 、QD 为并行输出端；
SR为右移串行输入端，SL为左移串行输入端；
S1、S0为操作模式控制端；
CR为异步清零端；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QA至QD）， 左移（方向由QD至QA），保持及清零。
S1、S0和Rd端的控制作用如下表所示：
例：把初态置为12（Q3-Q0 : 1100） 12
6
9
3
本次实验中总所有SD 、RD均接+5V
二、测试双向移位寄存器74LS194的逻辑功能
清零端CR接“1”，D0,D1,D2,D3,S1,S0分别接6个逻辑开关，CP接1Hz脉冲信
号，Q0-Q3分别接4个LED
74LS194功能表
CR
S1 S0
根据存取信息的方式不同移位寄存器可分 为：串入串出、串入并出、并入串出、并 入并出四种形式。
D触发器
实验原理
既能左移又能右移的移位寄存器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。根据存取信息的方式不同 移位寄存器可分为：串入串出、串入并出、并入串出、并入并出四 种形式。
三、思考题:
1.在N位移位寄存器中，串行输入N位二进制数需要多少个CP？送数的次序应从 高位至低位，还是低位至高位？
2.设计一个按
循环计数的自启动四位环形计数器，画出逻辑图。
连续脉冲
74LS74
74LS00 手动脉冲
74LS194 +5v电源
工作状态
0
××
11
置零 保持 右移 左移 并行输入
1.S1S0=11，D0D1D2D3分别取0110和1001，记录Q0-Q3的工作状态。 2.S1S0=00，观察并记录Q0-Q3的状态。 3.S1S0=01，取初态Q0-Q3：1000，使DSR与Q3相连，记录Q0-Q3的工作状态。 4.S1S0=10，取初态Q0-Q3：0001，使DSL与Q0相连，记录Q0-Q3的工作状态。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2移位寄存器及其应
用
实验七移位寄存器及其应用
一、实验目的
1.移位寄存器74LS194的逻辑功能及使用方法；
2.熟悉4位移位寄存器的应用。
二、实验预习要求
1.了解74LS194的逻辑功能；
2.用4位移位寄存器构成8位移位寄存器；
3.了解移位寄存器构成环形计数器的方法。
三、实验原理
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实验7.1所示。
图实验7.1 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；/CR－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实验7.1所示。
2. 用74LS194构成8位移位寄存器
电路如图实验7.2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。
注意：/CR端必须正确连接。
3. 74LS194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，如图实验7.3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：
表实验7.1 74LS194工作状态表
2. 用74LS194构成8位移位寄存器
电路如图实验7.2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。
注意：/CR 端必须正确连接。
图实验7.2 8位移位寄存器
3. 74LS194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，如图实验7.3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：
图实验7.3 环形计数器
图实验7.3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。
四、实验仪器设备
1.TPE－AD数字实验箱 1台
2.四位双向移位寄存器74LS194 2片
3. 四两输入集成与非门74LS00 1片
五、实验内容及方法
1. 测试74LS194（或CC40194）的逻辑功能
参图实验7.1接线，/CR 、S1、S0、SL、SR、D3、D2、D1、D0分别接逻辑电平开关输出插孔；Q3Q2Q1Q0用LED电平显示，CP接单脉冲源输出插孔。
按表实验7.1进行逐项对比测试。
（1）清零：令 =0，此时Q3Q2Q1Q0=0000。
之后置 =1
（2）送数：令=S1=S0=1，D3D2D1D0=0101，加CP脉冲，观察CP=0、CP由 0→1、CP由1→0，三种情况下寄存器输出状态的变化。
结果应该是输出状态的变化应发生在CP的上升沿。
（3）右移：令 =1，S1=0，S0=1，由右移输入端SR送入二进制码
0100，由CP端加入4个单脉冲信号，观察输出情况。
（4）左移：先清零或预置，再令 =1，S1=1，S0=0，从SL送入1010；连续输入4个CP脉冲，观察输出情况。
（5）保持：令 =1，S1=S0=0，加CP脉冲，观察寄存器的输出状态是否变化。
2．8位移位寄存器
（1）参照图实验7.2连接电路， Q0～Q7用LED显示；
（2）用并行送数法预置寄存器为某一个二进制数码（如： = 1，
S1=S0=1，送11）；
（3）设定S1S0移位模式（S1S0=01右移），用单脉冲源依次输入CP脉冲，观察Q0 ～Q7的变化情况。
移位寄存器中的数据可以在移位脉冲作用下一次逐位右移或左移，数据既可以并行输入、并行输出，也可以串行输入、串行输
出，还可以并行输入、串行输出，串行输入、并行输出，十分灵
活，用途也很广。
目前常用的集成移位寄存器种类很多，如74164、74165、74166均为
八位单向移位寄存器，74195为四位单向移存器，74194为四位双向
移存器，74198为八位双向移存器。
3．环型计数器
（1）参照图实验7.3连接电路， Q0～Q3用LED显示；
（2）参照实验内容2进行，观察输出状态的变化情况。
电路简单，N位移位寄存器可以计N个数，实现模N计数器。
状态为1的输出端的序号等于计数脉冲的个数，通常不需要译码电路。
缺点：状态利用率低，无效循环多。
六、实验报告
1.总结74LS194的逻辑功能；
双向移位寄存器74LS194具有左移、右移、保持、复位和置数等功能，通过对S1和S0的设置可实现不同功能。
D0、D1、D2和D3是数据输入端主要用于置数使用，可接至VCC或GND实现不同的二进制组合；DSR和DSL 分别是右移和左移的数据输入端，也可接至VCC或GND输入1或0；Q0、Q1、Q2和Q3接发光小灯泡观察其输出情况。
2.画出相应的电路图，画出环型计数器的输出波形图。