10实验十 移位寄存器

实验十移位寄存器

一、实验目的

1．掌握移位寄存器的工作原理及电路组成。

2．测试双向移位寄存器的逻辑功能。

3．掌握二进制码的串行并行转换技术、二进制码的传输和累加。

二、实验原理

1．单向移位寄存器

移位寄存器是一种由触发器连接组成的同步时序电路。每个触发器的输出连到下一级触发器的控制输入端，在时钟的作用下，存贮在移位寄存器中的信息，逐位左移或右移。

移位寄存器的清零方式有两种：一种是将所有触发器的清零端CLR’连在一起，置位端S连在一起，当CLR=0，S=1时，Q端为0，这种方式称为“异步清零”。另一种方法是在串行输入端输入“0”电平，接着从CK端送4个脉冲，则所有触发器也可清至零状态。这种方式称为“同步清零”。

74LS164为集成的八位移位寄存器，特点是选通串行输入，并行输出。器件功能和外部引脚排列如图10-1所示。

1 2 3 4 5 6 7 图10-1 74LS164引脚排列CLR：清零CK(CP)：时钟A、B：串入Q A~Q B：并出

2．双向移位寄存器

74LS194为集成的四位双向移位寄存器，当清零端（CLR）为低电平时，输出端（Q A、Q B、Q C、Q D）均为低电平（零）。当工作方式控制端（S1、S0）均为高电平时，在时钟（CK）上升沿作用下，并行数据（A、B、C、D）被送入相应的输出端（Q A、Q B、Q C、Q D），此时串行数据被禁止；当S1为低电平，S0为高电平时，在时钟CK上升沿作用下进行右移操作，数据由R送入；当S1为高电平,S0低电平时，在时钟CK上升沿作用下进行左移操作，数据由L送入；当S0和S1为低电平时，时钟CK被禁止, 移位寄存器保持不变。

三、实验仪器和器件

1．实验仪器

DZX-2B型电子学综合实验装置

2．器件

74LS00（二输入端四与非门）、74LS20（四输入端二与非门）

74LS76（双J-K触发器）、74LS164（单向移位寄存器）

四、实验内容

1．由四个主从J-K触发器构成简单的四位串行移位寄存器（用74LS76）,并测量其逻辑功能；

由四个J 、K 主从触发器组成 Cin ： 接单脉冲 CK ： 接单脉冲 R 、S ：接逻辑电平 A~D ： 接电平显示

图10-3

置位串行输入时钟清零

图10-2

接电平显示

(1)将双JK 触发器两块74LS76插入DZX-2B 型电子学综合实验装置上的IC 插座，按图10-2连接成四位串行移位寄存器。

(2)按图10-3将个输入端、输出端及各控制端，然后按表10-1的要求，送入寄存数据，记住先送最高位，输入信号一定要与时钟同时出现。在四个时钟脉冲后，就把四位数字存入寄存器，寄存器一定是串行输入，输出则可以由D 、C 、B 、A 并行输出，或由D 串行输出。（只要加入四个时钟脉冲，从D 即可串行输出）

(3)按表10-1对输入端的要求，观察输出端的显示，记录在表10-1内。

2．测量八位移位寄存器74LS164的逻辑功能；

(1)按图10-4将74LS164八位寄存器的输入输出接至实验箱的所需信号源和显示器上；

1、2、9：接逻辑电平 8：接单脉冲

A~H ：接电平显示

(2)按表10-2要求进行测试，将显示结果填入表内。 3．用74LS164构成八位扭环形计数器 五、实验报告要求

1．自行设计实验电路和实验表格，记录实验数据；

接电平显示 “电平

输出10101001的接线图

接脉冲接电平显示

八位扭环形计数器连线图

“接脉冲接电平显示

2．整理实验数据，分析实验结果，与理论是否相符？

与理论值一致。

3．根据实验结果，总结寄存器的基本原理。

寄存器是一种基本时序电路，它由具有存储功能的触发器（如基本触发器、同步触发器、主从触发器或边沿触发器等）构成，把需要处理的数据、代码先寄存起来以便随时取用。

4．写出移位寄存器输入、输出方式的种类。

移位寄存器可以并行输入、并行输出，可以串行输入、串行输出，可以并行输入、串行输出，可以串行输入、并行输出。

5．总结并写出移位寄存器的用途。

移位寄存器可以实现寄存数据和代码的功能，也可以实现移位功能，包括简单二进制乘除运算和环行计数器。