寄存器电路设计
16位通用移位寄存器设计报告
16位通用移位寄存器设计报告(1) 设计一个16位循环右移电路，S是移位数，A是移位前的并行输入，Y是移位后的并行输出(在本设计中，我用Pin表示移位前的并行输入，Pout表示移位后的并行输入，S表示移位设计题目要求数)，要求估算电路占用的资源大小及电路的速度;(2) 以上面设计好的16位循环右移电路为核心，扩展设计一个能进行循环右移、循环左移、算术右移、算术左移、逻辑右移、逻辑左移的通用移位电路。
设计工具及版本 Quartus II 9.0设计原理及结构方案(1)在考虑16位循环右移电路的设计时，我选择用74151“8选1数据选择器”配合门电路进行搭建桶形移位电路，对于每个输出断对应需要用两片74151对16位并行输入数据进行选择，用移位数控制端S(S3S2S1S0)中的S3实现两片74151的片选进而将两片74151组成“16选1数据选择器”，结构如图1。
用16个如图1的结构这可以构成16位输出的循环右移电路结构框图，如图2。
74151 16位并行输入Pin16位并行输出的其中一端Pout[n]74151 移位数控制端S(图1)16位并行输入Pin 74151 16位并行输出端Pout[0]74151 移位数控制端S16位并行输入Pin 7415116位并行输出端Pout[15]74151 移位数控制端S(图2)(3) 以16位循环右移电路(结构图如上图2)为核心进行构建多功能移位通用电路(结构图如下图3):16位16位并行输入Pin 循环循环16位循右移移位环移位并4位全位电移位数控制端S 输出行输出加器路信号74283 移位方式控制端处理16位自定义A、B、LorR 16位循环左移电路产生移位并行输最终出的期4位全自定移位数控制端S 望输加器义4-16 出信74283 译码16位译号电路码序列移位方式控制端A、B、LorR根据移位方式产生所需要的译码序列(图3)电路设计描述(1)16位循环右移电路设计:选择用2片74151“8选1数据选择器”对16位并行输入数据根据移位数和所在输出位置进行选择，作为Pout[n]，例如Pout[0]对应的第一片74151的D7D6D5D4D3D2D1D0分别对应Pin[7]---Pin[0], 第二片74151的D7D6D5D4D3D2D1D0分别对应Pin[15]---Pin[8];再如Pout[6]对应的第一片74151的D7D6D5D4D3D2D1D0分别对应Pin[13]---Pin[6], 第二片74151的D7D6D5D4D3D2D1D0分别对应Pin[5]---Pin[0]Pin[15]Pin[14]，按照这样的方式不同的输出位对应的不同的接线方法就可以根据S(S3S2S1S0)选择相应的输入数据作为输出Pout[n]。
8位移位寄存器的电路设计与版图实现要点
8位移位寄存器的电路设计与版图实现要点8位移位寄存器的电路设计与版图实现摘要电⼦设计⾃动化，缩写为EDA，主要是以计算机为主要⼯具，⽽Tanner EDA则是⼀种在计算机windows平台上完成集成电路设计的⼀种软件，基本包括S-Edit，T-Spice，W-Edit，L-Edit与LVS等⼦软件，其S-Edit以及L-Edit为常⽤软件，前者主要实现电路设计，后者主要针对的是已知电路的版图绘制，⽽T-Spice主要可实现电路图及版图的仿真，可以⽤Tanner EDA实现电路的设计布局以及版图实现等⼀系列完整过程。
本⽂⽤Tanner EDA⼯具主要设计的是8位移位寄存器，移位寄存器主要是⽤来实现数据的并⾏和串⾏之间的转换以及对数据进⾏运算或专业处理的⼯具，主要结构构成是触发器，触发器是具有储存功能的，可以⽤来储存多进制代码，⼀般N 位寄存器就是由N个触发器构成，移位寄存器⼯作原理主要是数据在其脉冲的作⽤下实现左移或者右移的效果，输⼊输出的⽅式表现为串⾏及并⾏⾃由组合，本设计就是在Tanner EDA的软件平台上进⾏对8位移位寄存器的电路设计仿真，再根据电路图在专门的L-Edit 平台上完成此电路的版图实现，直⾄完成的结果和预期结果保持⼀致。
关键词：Tanner EDA；L-Edit；移位寄存器，S-Edit8 bits shift register circuit design and layoutAbstractElectronic design automation,referred to as EDA,it is based on computers as the main tool,and Tanner EDA is a kind of software that complete the integrated circuit design on Windows platforms.Its Sub-Softwares include S-Edit，T-Spice，W-Edit，L-Edit and LVS and so on.S-Edit and L-Edit are commonly used software,S-Edit is primarily designed to achieve circuit,the latter is aimed primarily known circuit layout drawing,T-Spice can achieve schematic and layout simulation.We can achieve layout of the circuit design and a series of complete process layout used Tanner EDA tools.In this paper, Tanner EDA tools are mainly designed an 8-bit shift register.The shift register is mainly used for data conversion between parallel and serial, and the data processing tool operation or professional,its main structure is the trigger composition,flip-flop is a storage function,it can be used to store more hexadecimal code,In general N-bits register is composed of N trigger.Working principle of the shift register data under the action of the pulse, mainly the effect of the shift to the left or right,input and output of the way of serial and parallel free combination.This design is in Tanner on the EDA software platform to 8 bits shift register circuit design and simulation,then according to the circuit diagram on special L - Edit platform to complete the circuit layout implementation,until the finish is consistent with the results and expected results.Keywords：Tanner EDA；L-Edit；Shift register，S-Edit⽬录1 前⾔ (1)1.1 课题的背景和⽬的 (1)1.2课题的设计内容 (1)2 设计软件简介 (2)2.1EDA技术的介绍 (2)2.2T ANNER EDA T OOLS的简述 (2)2.3T ANNER软件的组成及发展 (3)2.3.1 Tanner的设计流程 (4)2.3.2 Tanner软件的发展 (5)2.3.3 L-Edit软件的介绍 (6)2.48位移位寄存器的⼯作原理和设计要求 (9)2.4.1 ⼯作原理 (9)2.4.2 电路结构与设计 (11)3 8位移位寄存器的电路设计与版图实现过程 (13)3.1各个模块的设计与仿真 (13)3.1.1 带复位端D触发器的设计与版图实现 (13)3.1.2 与或⾮门的设计与版图实现 (16)3.28位移位寄存器的电路设计与版图实现 (18)3.2.1 8位移位寄存器的电路结构 (18)3.2.2 8位移位寄存器的版图实现 (19)3.2.3 LVS对⽐ (21)4 结束语 (21)参考⽂献 (22)巢湖学院2013届本科毕业论⽂(设计)1 前⾔1.1 课题的背景和⽬的随着科技的进步，近⼏个世纪寄存器技术不断成熟，在数字电路中，寄存器已经是⼀个经常被提出的概念，它主要指的是⽤来存放⼆进制数据或者代码的电路。
计算机寄存器实验报告
一、实验目的1. 理解计算机寄存器的概念、作用和分类；2. 掌握寄存器在计算机系统中的基本操作；3. 熟悉寄存器的控制信号及其工作原理；4. 培养实验操作能力和分析问题能力。
二、实验环境1. 实验设备：计算机组成原理实验箱、计算机、Proteus仿真软件；2. 实验软件：Proteus仿真软件、模型机仿真软件；3. 实验环境：实验室。
三、实验内容1. 寄存器基本概念及分类；2. 寄存器操作实验；3. 寄存器控制信号实验；4. 寄存器在计算机系统中的应用实验。
四、实验步骤1. 寄存器基本概念及分类实验（1）打开Proteus仿真软件，创建一个新的项目；（2）在项目中选择计算机组成原理实验箱中的寄存器模块；（3）观察寄存器的结构，了解寄存器的分类（如累加器、寄存器组、地址寄存器等）；（4）总结寄存器的作用，如暂存数据、控制指令等。
2. 寄存器操作实验（1）在Proteus仿真软件中，搭建一个简单的寄存器操作电路；（2）设置输入数据，观察寄存器的输出；（3）通过改变输入数据，验证寄存器的存储功能；（4）总结寄存器操作的基本步骤。
3. 寄存器控制信号实验（1）在Proteus仿真软件中，搭建一个包含控制信号的寄存器电路；（2）观察控制信号对寄存器操作的影响；（3）通过改变控制信号，验证寄存器的读写功能；（4）总结寄存器控制信号的作用和意义。
4. 寄存器在计算机系统中的应用实验（1）在Proteus仿真软件中，搭建一个简单的计算机系统电路；（2）观察寄存器在计算机系统中的操作过程；（3）分析寄存器在计算机系统中的作用，如数据暂存、指令控制等；（4）总结寄存器在计算机系统中的应用。
五、实验结果与分析1. 通过实验，掌握了寄存器的基本概念、作用和分类；2. 熟悉了寄存器的操作过程，包括输入、输出、读写等；3. 了解寄存器控制信号的作用，以及它们对寄存器操作的影响；4. 分析了寄存器在计算机系统中的应用，如数据暂存、指令控制等。
寄存器
1.1 寄存器在实际的数字系统中，通常把能够用来存储一组二进制代码的同步时序逻辑电路称为寄存器．由于触发器内有记忆功能，因此利用触发器可以方便地构成寄存器。
由于一个触发器能够存储一位二进制码，所以把n个触发器的时钟端口连接起来就能构成一个存储n位二进制码的寄存器。
1.2 锁存器由若干个钟控D触发器构成的一次能存储多位二进制代码的时序逻辑电路。
数据有效迟后于时钟信号有效。
这意味着时钟信号先到，数据信号后到。
在某些运算器电路中有时采用锁存器作为数据暂存器。
1.3 缓冲器缓冲器相当于一个寄存器，暂时保存数据.缓冲是用来在两种不同速度的设备之间传输信息时平滑传输过程的常用手段。
除了在关键的地方采用少量硬件缓冲器之外，大都采用软件缓冲。
软件缓冲区是指在I/O操作期间用来临时存放输入/输出数据的一块存储区域。
在操作系统中，引入缓冲的主要原因如：缓和CPU与l/0设备间速度不匹配的矛盾。
一般情况下，程序的运行过程是时而进行计算，时而进行输入或输出。
以输出为例，如果没有缓冲，则程序在输出时，必然由于打印机的速度跟不上而使CPU停下来等待;然而在计算阶段，打印机又无事可做。
如果设置一个缓冲区，程序可以将待输出的数据先输出到缓冲区中，然后继续执行;而打印机则可以从缓冲区取出数据慢慢打印。
1.4 寄存器和锁存器的区别（1）寄存器是同步时钟控制，而锁存器是电位信号控制。
（2）寄存器的输出端平时不随输入端的变化而变化，只有在时钟有效时才将输入端的数据送输出端（打入寄存器），而锁存器的输出端平时总随输入端变化而变化，只有当锁存器信号到达时，才将输出端的状态锁存起来，使其不再随输入端的变化而变化可见，寄存器和锁存器具有不同的应用场合，取决于控制方式以及控制信号和数据之间的时间关系：若数据有效一定滞后于控制信号有效，则只能使用锁；数据提前于控制信号而到达并且要求同步操作，则可用寄存器来存放数据。
一、锁存器1. 锁存器的工作原理锁存器不同于触发器，它不在锁存数据时，输出端的信号随输入信号变化，就像信号通过一个缓冲器一样；一旦锁存信号起锁存作用，则数据被锁住，输入信号不起作用。
EDA课程设计报告---串入并出移位寄存器
EDA课程设计报告设计课题：1、串入并出移位寄存器2、译码器3、数字钟专业班级：电子信息工程08-1班串入并出移位寄存器一、设计任务与要求1．设计一个4位的串入并出移位寄存器；2．要求能分别输入两组4位数据，同时输出显示。
二、方案设计与论证移位寄存器除了具有存储代码的功能以外，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，还可用来实现数据的串并转换、数字的运算以及数据处理等。
所谓的串入/并出移位寄存器，即输入的数据是一个接着一个有序地进入，输出时则一起送出。
两组数据伴随着时钟信号依次输入，输出时消除延时。
三、单元电路设计与参数计算程序代码：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_arith.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity sipo isport(d_in:in std_logic;clk:in std_logic;d_out:out std_logic_vector(3 downto 0));end sipo;architecture a of sipo issignal q:std_logic_vector(3 downto 0);beginp1:process(clk)beginif clk'event and clk='1'thenq(0)<=d_in;for i in 1 to 3 loopq(i)<=q(i-1);end loop;end if;end process p1;d_out<=q;end a;四、总原理图及元器件清单1．总原理图1．元件清单（或程序清单）五、安装与调试输入的数据为“1010”、“0111”两组4 位数据。
因输入的数据是每次一位依序进入，故输入、输出信号之间有 4 个CLK 时间的延迟。
计算机组成原理实验报告_存储系统设计实验
实验四存储系统设计实验一、实验目的本实训项目帮助大家理解计算机中重要部件—存储器，要求同学们掌握存储扩展的基本方法，能设计MIPS 寄存器堆、MIPS RAM 存储器。
能够利用所学习的cache 的基本原理设计直接相联、全相联，组相联映射的硬件cache。
二、实验原理、内容与步骤实验原理、实验内容参考：1、汉字字库存储芯片扩展设计实验1)设计原理该实验本质上是8个16K×32b 的ROM 存储系统。
现在需要把其中一个（1 号）16K×32b 的ROM 芯片用4个4K×32b 的芯片来替代，实际上就是存储器的字扩展问题。
a) 需要4 片4个4K×32b 芯片才可以扩展成16K×32b 的芯片。
b) 目标芯片16K个地址，地址线共14 条，备用芯片12 条地址线，高两位（分线器分开）用作片选，可以接到2-4 译码器的输入端。
c) 低12 位地址直接连4K×32b 的ROM 芯片的地址线。
4个芯片的32 位输出直接连到D1，因为同时只有一个芯片工作，因此不会冲突。
芯片内数据如何分配：a) 16K×32b 的ROM 的内部各自存储16K个地址，每个地址里存放4个字节数据。
地址范围都一样：0x0000～0x3FFF。
b) 4个4K×32b 的ROM，地址范围分别是也都一样：0x000～0xFFF，每个共有4K个地址，现在需要把16K×32b 的ROM 中的数据按照顺序每4个为一组分为三组，分别放到4个4K×32b 的ROM 中去。
HZK16_1 .txt 中的1～4096个数据放到0 号4K 的ROM 中，4097～8192 个数据放到 1 号4K 的ROM 中，8193～12288 个数据放到2 号4K 的ROM 中，12289～16384个数据放到3 号4K 的ROM 中。
c) 注意实际给的16K 数据，倒数第二个4K（8193～12288 个数据）中部分是0，最后4K（12289～16384 数据）全都是0。
计算机组成原理实验报告-寄存器实验
千里之行，始于足下。
计算机组成原理实验报告-寄存器实验计算机组成原理实验报告-寄存器实验》一、实验目的本次实验旨在通过设计和实现一个基本的寄存器，加深对计算机组成原理中寄存器的理解，并掌握寄存器在计算机中的应用。
二、实验设备及软件1. 实验设备：计算机2. 实验软件：模拟器软件Mars3. 实验材料：电路图、线缆、元器件三、实验原理寄存器是计算机的一种重要组成部分，用于存储数据和指令。
一个基本的寄存器通常由一组触发器组成，可以存储多个位的信息。
本实验中，我们需要设计一个16位的寄存器。
四、实验步骤1. 确定寄存器的结构和位数：根据实验要求，我们需要设计一个16位的寄存器。
根据设计要求，选择合适的触发器和其他元器件。
2. 组装寄存器电路：根据电路图，将选择好的元器件按照电路图连接起来。
3. 连接电路与计算机：使用线缆将寄存器电路连接到计算机的相应接口上。
4. 编写程序：打开Mars模拟器软件，编写程序来测试寄存器的功能。
可以编写一段简单的程序，将数据写入寄存器并读取出来，以验证寄存器的正确性。
5. 运行程序并测试：将编写好的程序加载到Mars模拟器中，并运行程序，观察寄存器的输出和模拟器的运行结果。
第1页/共3页锲而不舍，金石可镂。
五、实验结果在本次实验中，我们成功设计和实现了一个16位的寄存器，并进行了相关测试。
经过多次测试，寄存器的功能和性能良好，能够准确地存储和读取数据。
六、实验心得通过本次实验，我对寄存器的结构和工作原理有了更深入的了解。
寄存器作为计算机的一种重要组成部分，起着存储和传输数据的作用。
通过实际操作和测试，我更加清楚了寄存器在计算机中的应用和重要性。
在实验过程中，我遇到了一些问题，如电路连接不稳定、程序错误等，但通过仔细检查和调试，最终解决了这些问题。
这次实验也让我深刻体会到了学习计算机组成原理的重要性，只有深入理解原理并通过实践运用，才能真正掌握计算机的工作原理和能力。
通过这个实验，我有了更深入的认识和理解，对计算机组成原理的学习也更加系统和完整。
数字集成电路设计 pdf
数字集成电路设计一、引言数字集成电路设计是一个广泛且深入的领域，它涉及到多种基本元素和复杂系统的设计。
本文将深入探讨数字集成电路设计的主要方面，包括逻辑门设计、触发器设计、寄存器设计、计数器设计、移位器设计、比较器设计、译码器设计、编码器设计、存储器设计和数字系统集成。
二、逻辑门设计逻辑门是数字电路的基本组成单元，用于实现逻辑运算。
常见的逻辑门包括与门、或门、非门、与非门和或非门等。
在设计逻辑门时，需要考虑门的输入和输出电压阈值，以确保其正常工作和避免误操作。
三、触发器设计触发器是数字电路中用于存储二进制数的元件。
它有两个稳定状态，可以存储一位二进制数。
常见的触发器包括RS触发器、D触发器和JK触发器等。
在设计触发器时，需要考虑其工作原理和特性，以确保其正常工作和实现预期的功能。
四、寄存器设计寄存器是数字电路中用于存储多位二进制数的元件。
它由多个触发器组成，可以存储一组二进制数。
常见的寄存器包括移位寄存器和同步寄存器等。
在设计寄存器时，需要考虑其结构和时序特性，以确保其正常工作和实现预期的功能。
五、计数器设计计数器是数字电路中用于对事件进行计数的元件。
它可以对输入信号的脉冲个数进行计数，并输出计数值。
常见的计数器包括二进制计数器和十进制计数器等。
在设计计数器时，需要考虑其工作原理和特性，以确保其正常工作和实现预期的功能。
六、移位器设计移位器是数字电路中用于对二进制数进行移位的元件。
它可以对输入信号进行位移操作，并输出移位后的结果。
常见的移位器包括循环移位器和算术移位器等。
在设计移位器时，需要考虑其工作原理和特性，以确保其正常工作和实现预期的功能。
七、比较器设计比较器是数字电路中用于比较两个二进制数的元件。
它可以比较两个数的值，并输出比较结果。
常见的比较器包括并行比较器和串行比较器等。
在设计比较器时，需要考虑其工作原理和特性，以确保其正常工作和实现预期的功能。
八、译码器设计译码器是数字电路中用于将二进制数转换为另一种形式的元件。
课题六 、 移位寄存器电路的设计与安装
课题六移位寄存器电路的设计与安装一、目的要求培养学生设计电路的思维能力, 掌握原理图设计元器件接线图, 了解电路图的设计步骤和元器件布线的方法。
要求能设计合理的电路接线图, 按照电路图把元器件安装在面包板上, 使元器件布局合理, 跳线最少, 通电后电路能正常的工作。
二、电路设计内容1) 原理图的绘制2）电路图的绘制3）按电路图在面包板上布局元器件4）跳线的布局5）通电调试工作正常三、实习器材、工具仪表集成电路74164 1块电阻470Ω7只集成电路555 1块1K 3只变压器3W9V 1只33K 1只稳压7805 1只面包板1块三极管9013 1只二极管1N4007 4只发光二极管7只电解电容220UF/16V 2只47UF/16V 1只涤纶电容10nF 1只剪线钳1把尖嘴钳1把指针式万用表1块四、移位寄存器原理图移位寄存器面包板安装图五、电路接线图设计步骤1）绘制面包板的草图2）在草图上绘制元器件3）先放集成电路符号4）后放发光二极管5）再放电阻、电容6）最后是跳线7）电路图画好后应检查调整, 纠正错误, 使元器件、跳线不交叉8）按照画好的电路图在面包板上安装元器件9）先安装跳线、后安装元器件10）安装完成后应检查有无错误11）正确后通电调试应工作正常六、出现故障及检查1）无9V整流滤波电压输出, 应检查整流滤波电路元件是否连错或开路, 变压器开路或引线接错。
2）有9V没有5V电压输出, 应检查稳压块7805是否损坏或接错, 引线是否开路。
3）稳压电源5V正常, 发光管不发光A；振荡器555工作不正常,555集成电路引脚连错或引线连错, 外接元器件不正确或开路电阻、电容有损坏, 跳线连接不正确B；集成电路74164工作不正常74164引脚或连线接错, 外接元件错误或开路, 发光管引脚错误, 跳线错误, C；只能移动一次三极管9013连错或损坏, 电阻、跳线错误七、练习题1）绘原理图2）绘电路图3）移位寄存器电路共有多少只元器件4）555集成电路起什么作用5）74164是什么集成电路八、评分标准序号项目配分1 绘原理图102 绘电路接线图203 元器件布局204 引线布局105 通电电路正常工作40九、扣分标准1）原理图绘错每处3分2）电路图绘错每处4分3）元器件、跳线交叉、不平直每处5分4）元器件参数不符每处3分十、改进电路将复位9脚接高电位、1.2脚接三极管的集电极, 基极接4脚为1亮1暗地移动, 接5脚为2亮2暗地移动, 接6脚为3亮3暗地移动, 接10脚为4亮4暗地移动, 接1 1脚为5亮5暗地移动, 接12脚为6亮6暗地移动, 接13脚为7亮7暗地移动。
实验七8位移位寄存器的设计
实验七8位移位寄存器的设计引言：移位寄存器是一种常见的数字电路，可以在电子系统中进行数据的移位操作。
在本实验中，我们将设计一个8位移位寄存器，通过串行输入和串行输出实现数据的向左和向右移位。
实验中我们将使用逻辑门和触发器来构建移位寄存器。
设计目标：设计一个8位的移位寄存器，能够通过串行输入和串行输出来实现数据的向左和向右移位，并能够在任意时刻改变移位的方向。
设计步骤：步骤一：根据设计目标，首先需要确定使用何种类型的触发器来实现移位寄存器。
由于我们需要实现向左和向右移位，可以选择D触发器来实现。
步骤二：根据所选择的触发器类型，我们需要对每一个位进行设计。
由于需要实现8位的移位寄存器，我们需要使用8个D触发器来实现。
步骤三：根据移位寄存器的逻辑功能，我们需要使用两个串行输入引脚和两个串行输出引脚。
其中一个串行输入引脚用于向左移位，另一个用于向右移位；一个串行输出引脚用于向左移位输出，另一个用于向右移位输出。
步骤四：将每个D触发器的输出与下一个D触发器的输入相连，以实现数据的串行输入。
步骤五：将第一个D触发器的输入与移位方向引脚相连，以确定移位方向。
步骤六：将最后一个D触发器的输出与移位输出引脚相连，以实现数据的串行输出。
步骤七：对每个D触发器的时钟输入引脚进行控制，以实现移位操作的时序。
结果分析：通过上述步骤所设计的8位移位寄存器，我们可以实现数据的向左和向右移位操作，并可以通过串行输入和串行输出进行控制和观测。
移位寄存器在很多应用中都有广泛的应用，例如串行通信、数据压缩、图像处理等。
总结：通过本次实验，我们了解了移位寄存器的基本原理和设计方法。
通过串行输入和串行输出实现数据的移位，可以有效地利用数字电路来实现数据处理任务。
移位寄存器作为一种重要的数字电路，为我们提供了一种灵活和便捷的数据存储和处理方式。
在今后的学习和实际应用中，我们可以进一步深入了解移位寄存器的其他应用和扩展。
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。
3）清零后观察输出状态，记录输出结果填入表中。
CP Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7功能000000000清零111111110置数211111101送数311111011411110111511101111611011111710111111801111111911111110置数2.四位环形计数器：用一片移位寄存器（74LS194）及门电路（不限制）设计具有自启动功能的、有效状态分别为1000，0100，0010，0001（Q0Q1Q2Q3）的四位右移环形计数器，其中用连续脉冲触发，选用合适的频率。
设计8位双向移位寄存器电路
设计8位双向移位寄存器电路双向移位寄存器是一种能够在输入数据上进行向左或向右移位的电路。
它能够在输入端接收一串数据，并将这些数据连续地向左或向右移位，同时将当前移位的结果输出。
我们可以设计一个8位双向移位寄存器电路，以满足这个需求。
下面是如何设计这个电路的详细步骤：1.确定电路的基本结构：首先，我们需要确定电路的基本功能模块，包括输入输出模块、移位控制模块和移位寄存器模块。
2.输入输出模块：该模块用于接收输入数据并驱动输出数据。
我们需要提供一个8位输入端和一个8位输出端。
输入端可以是一个按钮或开关，用于输入要移位的数据。
输出端可以是一组LED灯，用于显示当前移位的结果。
3.移位控制模块：该模块用于控制移位方向和移位次数。
我们可以使用一个开关来选择移位方向（向左或向右）。
此外，我们需要一个计数器来控制移位次数。
当计数器达到8时，移位操作完成，将重新开始。
4.移位寄存器模块：该模块用于存储输入数据并进行移位操作。
我们可以使用8个D触发器来实现移位寄存器，其中每个D触发器都能够存储一个位的数据。
我们需要将每个D触发器的输出与其相邻的D触发器的输入连接起来，以实现数据的移位。
5.连接各个模块：将输入输出模块、移位控制模块和移位寄存器模块连接在一起，形成一个完整的电路。
确保每个模块的输入输出正确连接，并且信号能够正确传递。
6.进行测试：使用合适的输入数据测试电路。
先选择移位方向，然后输入要移位的数据，观察输出结果是否符合预期。
7.优化电路：根据测试结果来优化电路的性能和稳定性。
可能需要对电路布局进行调整，优化时序逻辑，以确保电路能够在正确的时钟频率下正常工作。
双向移位寄存器电路的设计过程需要考虑许多细节，包括输入输出接口的选择、移位控制逻辑的实现、移位寄存器的构建以及电路的布局和时序。
尽管这里只提供了一个简要的设计步骤，但是通过深入研究每个步骤，我们可以开始设计和实现一个功能完善且可靠的8位双向移位寄存器电路。
电路中的存储器与寄存器
电路中的存储器与寄存器电路在现代科技中扮演了重要的角色，无论是计算机还是其他电子设备，都需要使用各种各样的电路来完成各种功能。
而在这些电路中，存储器和寄存器是两个常见的组件，它们在信息的存储和传递中起到了至关重要的作用。
存储器是电路系统中用于存储和检索数据的设备。
它可以被视为一个巨大的数据表，每个单元存储着一个特定的数据值。
在计算机中，存储器通常由许多存储单元组成，每个单元都有一个唯一的地址。
通过输入相应的地址，我们可以读取或写入存储单元中的数据。
存储器可以分为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
RAM 允许数据的读取和写入，而 ROM 只能读取已经存储在其中的数据。
RAM 在计算机中扮演着重要的角色，它是临时储存数据的地方，当计算机开机时，操作系统和其他程序都会加载到 RAM 中进行执行。
而寄存器则是一种特殊的存储器，它在电子设备中被用来暂时存储一些特定的信息。
寄存器可以看作是存储器的一种特殊形式，它通常是由一组连续的存储单元组成，每个单元可以存储一个固定大小的数据位。
在计算机中，寄存器被用来存储暂时的结果、内存地址和控制信号等。
寄存器在计算机的运算过程中起到了关键的作用。
例如，当我们进行加法运算时，需要将待加数和被加数存储在寄存器中进行计算，然后将计算结果存储回寄存器。
因此，寄存器的能力和性能直接决定了计算机的运算速度和效率。
除了在计算机中，存储器和寄存器在其他电子设备中也起到了重要的作用。
在智能手机中，存储器被用来存储用户的数据和应用程序，寄存器被用来处理各种输入和控制信号。
在数字摄像机中，存储器被用来存储照片和视频。
在智能家居系统中，存储器被用来存储用户的设置和各种设备的状态。
总而言之，存储器和寄存器是电路中不可或缺的组件。
它们在各种电子设备和计算机系统中起到了至关重要的作用。
无论是存储器还是寄存器，它们的能力和性能都是衡量设备品质的重要指标。
因此，在设计和选择电路时，我们需要充分考虑存储器和寄存器的特点和需求，以确保电路的正常运作和高效性能。
数字电路与逻辑设计2寄存器移位寄存器
并行读出脉冲必须在经过5个移存脉冲后出 现，而且和移存脉冲出现旳时间错开。
D5
D4
D3
D2
D1
＆
＆
＆
＆
＆
并行读出指令
串行输 入 1D
11001
CI
1D Q1
CI
1D Q2
CI
1D Q3
CI
1D
Q4
Q5
CI
移存脉冲CP
分析：假设串行输入旳数码为10011（左边先入）
串—并行转换状态表
序号 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5
工作过程： ①在开启脉冲和时钟ＣＰ作用下，执行并
行置入功能。片ⅡＱ３＝ＤＩ６。 ②开启脉冲消失，在ＣＰ作用下，因为标志位０
旳存在，使门Ｇ１输出为１，使得ＳＨ／ＬＤ ＝１，执行右移移位寄存功能。 ③后来在移存脉冲作用，并行输入数据由片Ⅱ旳 Ｑ３逐位串行输出，同步又不断地将片Ⅰ旳串 行输入端Ｊ，Ｋ＝１旳数据移位寄存到寄存器。
末级输出反相后，接到串行输入端。
Q3Q2Q1Q0
1
0000
0001
0011
0111
∧
Q0Q 1Q2Q 3
CP D SR
74194
S0
1
S1
0
RD D 0 D 1 D2 D 3 D SL
1000
1100
1110
1111
0010
0101
1011
0110
清零
1001 0100
1010
1101
移位寄存器构成旳移位计数器
异步清零 同步置数
高位向低位移动(左移) 低位向高位移动(右移)
保持
3 、用集成移位寄存器实现任意模值 旳计数分频
电路基础原理电路中的存储器与寄存器设计
电路基础原理电路中的存储器与寄存器设计在电子技术的领域中，存储器和寄存器是非常重要的组成部分。
它们在数字电路中扮演着存储和传输数据的关键角色。
本文将从基础原理的角度探讨存储器和寄存器的设计。
一、存储器的基本原理存储器是用于存储和检索数据的电子设备。
在数字电路中，存储器通常由一组电子元件（如触发器）组成，能够以二进制的形式存储数据。
最常用的存储器类型是随机访问存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
RAM是一种易失性存储器，它能够在电源关闭之前保存数据。
它的存储单元通常由触发器和传输门组成。
在写入操作时，信号会从输入线传输到存储单元的触发器中，从而改变存储器中的位。
读取操作则反过来，数据从存储单元的触发器传输到输出线。
ROM是一种非易失性存储器，它的内容在电源关闭之后依然可以保持。
ROM的存储单元通常由门电路组成，它们的输出端连接到输出线上。
在制作ROM时，门电路的连接方式和逻辑函数被预先编程，因此只能读取而不能写入。
二、寄存器的设计原理寄存器是一种特殊类型的存储器，用于存储和传输数据。
它由多个触发器组成，每个触发器能够存储一个位的数据。
寄存器通常用于临时存储中间结果或控制信号。
常用的寄存器类型有移位寄存器和计数器。
移位寄存器用于数据的移位操作，可以将数据向左或向右移动一位或多位。
它的存储单元通过连接多个触发器来实现。
计数器则是一种特殊的寄存器，用于计数和存储数字。
它可以按照预定的顺序递增或递减。
计数器通常由多个触发器和逻辑门组成。
在递增模式下，每次时钟信号触发时，计数器的值会增加一个固定的数值。
三、存储器与寄存器的设计要考虑的因素在设计存储器和寄存器时，需要考虑以下几个因素：1. 存储容量：存储器和寄存器的容量应根据需求来确定。
容量过小可能无法存储足够的数据，容量过大则会占用更多的资源。
2. 读写速度：存储器和寄存器的读写速度对于整个系统的性能影响很大。
较高的读写速度能够提供更快的数据处理能力。
任意值触发器电路与寄存器的设计
基 金 项 目 ： 南 省 教 委 科 研 项 目（７ １） 湖 ９ Ｂ ９ 作 者 简 介 ： 书 开 （９ ９） 男 。 南衡 阳 人 ， 沙 电 力 学 院数 学 与 计算 机 系 副教 授 ， 要 从 事 多 值 逻 辑 电路 与 模 糊 计算 机 的 研 究 陈 １４ ．． 湖 长 主
器 有 对 应 的 类 型 ： Ｒ 、 Ｊ 三 种 类 型 ． 文 主 要 即 Ｓ Ｄ、Ｋ 本
为 例 ， 鉴二 值 触 发器 的结 构 方 法 ， 用 双轨 互 补值 借 采
讨论 四值 触 发器 的基 本 性 质 、 发方 式 、 辑 功 能及 触 逻
收 稿 日期 ，０ ２ ０ —４ ＂ ０ ．７ １ ２
对 任 意值 触 发 器 的 研 究 ， 以从 分 析 二 值 触 发 可 器 的结 构特 点 人 手 ， 二值 是基 础 ， 意值 是 二值 的 扩 任 展 并 包含 二 值 ． 值 触 发 器 同时 具 有 的两 个 互 补稳 二 定 状 态 ， 已包 含 了二 值 逻辑 的全部 状 态 ． 任 意值 它 若 触 发 器 同时 要 具有 任 意 个 稳定 状 态 ， 电路 结 构 一 其 定 非 常 复杂 ． 了便 于讨论 ， 为 本文 以 四值 触发 器设 计
Ａｇ ２０ ０ ２ ｕ ．
任 意 值 触 发 器 电 路 与 寄 存 器 的 设 计
陈 书 开 ，林 岗２
（ ． 沙 电力 学 院 数 学 与 计 算 机 系 ， 南 长 沙 １长 湖 ４０ ７ ；． 山市 今 泰空 调 制造 有 限 公 司 ， 东 中 山 １０ ７２ 中 广 ５８０ ） ２ ４０
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长 沙
电 力 学 院 学 报 （ 自 然 科 学 版
）
寄存器电路设计
实验五寄存器电路设计1.画出74ls74构成的4位单向移位寄存器并说明其工作原理。
74ls74是由四个D触发器串联而成的四位单向移位寄存器。
移位寄存器使其中所储存的二进制，在一位脉冲的作用下左右移动；一位触发器可以储存1位二进制代码，存放n位二进制就需要n个触发器构成。
2.8位移位寄存器设计原理图。
实验五寄存器电路设计一、实验目的l、掌握寄存器的工作原理、测试和分析其工作状态2、掌握集成双向移位寄存器和并行数据锁存器的功能及使用方法3、8位移位寄存器电路设计二、实验内容及步骤1、并行输入／并行输出寄存器功能测试表5.12、移位寄存器功能测试（1）用74LS74构成的4位单向移位寄存器表5.2(2) 74LSl94表5.3S1S0CP Dsr Dsl I3I2I1I0Q3Q2Q1Q0 0X X X X X X X X X00001X X0X X X X X X0000111X X d3d2d1d0d3d2d1d01011X X X X X11111010X X X X X0000110X1X X X X1111110X0X X X X0000100X X X X X X X00003、8D锁存器功能测试表5.4E D7D6D5D4D3D2D1D0Q7Q6Q5Q4Q3Q2Q1Q0 001011011000000000 011011011010110110 00011101100111011 01100010011000100 1X X X X X X X X X00000000注: “个”表示单脉冲上升沿4、8位移位寄存器电路设计（如不够可自行加纸）自制表格：Cr S1 S0 CP Dsr Dsl I3 I2 I1 I0 Q7 Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q00 X X X X X X X X X 0 0 0 0 0 0 0 01 X X 0 X X X X X X 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 ↑X X 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 ↑0 X X X X X 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 ↑ 1 X X X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 ↑0 X X X X X 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 ↑ 1 X X X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 X X X X X X X 0 0 0 0 0 0 0 0实验仿真图：实验原理：实验主要用到用两片74LS194芯片构成8位移步寄存器。
电路中的寄存器设计与分析
电路中的寄存器设计与分析在数字电路中，寄存器是一种非常重要的元件，用于存储和传输数据。
它是计算机中存储器的基本组成部分，也是数据处理和控制的关键组件。
本文将介绍寄存器的设计与分析，以及其在电路中的应用。
一、寄存器的定义与功能寄存器是一种存储设备，用于存放和传输二进制数据。
它由若干个存储单元组成，每个存储单元能够存储一位二进制数据。
寄存器常用于暂时存储数据，数据可以通过I/O设备、总线或其他寄存器进行输入和输出。
寄存器具有一些重要的功能，其中包括：1. 数据存储：寄存器能够暂时存储数据，保留数据的状态，直到被读取或更新。
2. 数据传输：寄存器能够将存储的数据传输到其他的寄存器或者其他设备。
3. 数据保持：寄存器能够在不进行读写操作时，保持数据的状态，避免数据的丢失。
4. 数据操作：寄存器可以进行逻辑运算和算术运算，实现数据加减乘除等功能。
5. 控制信号：寄存器可以接收控制信号，根据不同的指令进行相应的操作。
二、寄存器的设计原理寄存器的设计需要考虑以下几个方面的因素：1. 存储单元数量：寄存器的位宽决定了它能够存储的二进制数据的位数。
例如，一个8位寄存器可以存储8位的二进制数据。
2. 存储方式：寄存器的存储方式可以是同步存储或者异步存储。
同步存储是指所有存储单元都在同一个时钟周期内进行读写操作，而异步存储是指单个存储单元可以在任意时刻进行读写操作。
3. 时钟信号：寄存器的操作通常受到时钟信号的控制，时钟信号决定了数据传输的时序。
时钟信号通常由外部提供。
4. 逻辑电路：寄存器的设计离不开逻辑电路，如锁存器、触发器等。
逻辑电路用于实现寄存器的存储和传输操作。
三、寄存器的应用场景寄存器在数字电路中有广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 存储器：寄存器是计算机存储器的基本组成部分，用于存储指令和数据。
计算机的寄存器分为通用寄存器、特殊寄存器等，用于存储不同类型的数据。
2. 数据传输：寄存器可以作为数据传输的中间媒介，将数据从一个模块传输到另一个模块。
组合逻辑移位控制寄存器(一)
实训1：组合逻辑控移位寄存器（一）
操作要求：
（1）设计及接线
设计图示四位移位寄存器电路，并在电子技术实训装置上进行电路连接。
1）图示振荡电路是一个有555集成电路组成的多谐振荡器，要求元器件参数R1为220K 、R2为10K 、电容为（ ）uF 使其频率为6Hz ，设计该电路，并列出计算公式确定元器件参数。
1
0.7(122)f C R R =+
31110.7(122)0.7610(220210)
C uF f R R -== +创+
2）用于非门设计控制逻辑电路，使得输入的四位二进制数DCBA小于等于6时，移位寄存器左移；
输入的四位二进制数DCBA大于6时，移位寄存器右移，要求列出设计过程。
当位移寄存器左移时
（2）、通电调试运行：
1）、向考评员演示电路以达到试题要求。
2）、把振荡频率提高100倍，用双踪示波器实测555集成电路组成的多谐振荡器Q端的输出波形，记录波形并在波形图上标出周期及幅值。
3)、把移位寄存器接成右移的扭环形计数器，用双踪示波器观测并画出40194集成块输出端Q0 、Q1随CP脉冲变化的时序图。
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实验五寄存器电路设计
1.画出74ls74构成的4位单向移位寄存器并说明其工作原理。
它是由四个D触发器串联而成的四位单向移位寄存器。
移位寄存器使其中所储存的二进制，在一位脉冲的作用下左右移动；
一位触发器可以储存1位二进制代码，存放n位二进制就需要n个触发器构成；
2.8位移位寄存器设计原理图。
实验五寄存器电路设计
一、实验目的
l、掌握寄存器的工作原理、测试和分析其工作状态
2、掌握集成双向移位寄存器和并行数据锁存器的功能及使用方法
3、8位移位寄存器电路设计
二、实验内容及步骤
1、并行输入／并行输出寄存器功能测试
表5.1
2、移位寄存器功能测试
（1）用74LS74构成的4位单向移位寄存器
11010000表5.2
(2) 74LSl94
表5.3
100X X X X X X X0000
3、8D 锁存器功能测试
表5.4
注: “个”表示单脉冲上升沿
4、8位移位寄存器电路设计（如不够可自行加纸）
自制表格：
设计思路：
用两片74LS194芯片来设计8位移步寄存器；主要思路是74LS194芯片在S0S1=00，01，10，11状态下分别为保持、右移、左移和置位的功能，而本实验就要应用了左移和右移的功能，只要将两个芯片的S0S1端连接在一起就可以实现由四位移步寄存器变为八位移步寄存器了；
原理图：
三、思考题
1．写出图5.1和图5.2的状态方程，并对照检查实验结果正确与否。
Q3=D3+D1D2 Q2= D0+D3 Q1=D3+D1D2 Q0=D0+D3 是正确的
四、实验总结（自己总结本次试验的重难点及心得、体会、收获，字数不得少于100字）。