移位寄存器功能测试及应用
实验8移位寄存器逻辑功能测试及应用
实验8移位寄存器逻辑功能测试及应用一、实验目的1.了解移位寄存器的基本原理及逻辑功能。
2.掌握移位寄存器的逻辑功能测试方法。
3.学会使用移位寄存器进行逻辑功能的实际应用。
二、实验器材数字逻辑实验箱、示波器、连接线。
三、实验原理移位寄存器是一种能够存储和移动数据的逻辑电路。
它由多个触发器组成，每个触发器都与相邻的触发器连接，形成环形结构。
移位寄存器中的数据可以通过输入口输入，通过时钟信号控制触发器的状态变化，从而实现数据的移动。
移位寄存器有三种基本的逻辑功能：1.移动功能：数据可以向左或向右移动一个位置。
2.并行转移功能：数据可以从一个移位寄存器转移到另一个移位寄存器。
3.并行加载功能：可以将数据同时加载到多个触发器中。
四、实验步骤1.按照实验电路图连接实验电路。
将四个LED灯分别连接到74LS194寄存器的Q0、Q1、Q2、Q3输出端，将四个开关分别连接到74LS194寄存器的A、B、C、D输入端。
将实验箱提供的方波电压输入到74LS194寄存器的CP时钟输入端。
2.打开示波器，并将示波器的探头连接到74LS194寄存器的CP时钟输入端。
3.调整示波器的时间基准，使波形在示波器的显示屏上能够清晰可见。
调整示波器的垂直放大倍数，使波形的幅度适中。
4.分别将开关1、2、3、4打开或关闭，观察LED灯的亮灭情况，并观察示波器上的波形变化。
五、实验结果分析根据实验步骤中的操作，可以得到如下运行结果：1.当开关1打开时，移位寄存器内的数据向右移动一个位置，即Q3→Q2→Q1→Q0→Q3、LED灯的亮灭情况和示波器上的波形变化均符合预期，实验成功。
2.当开关2打开时，移位寄存器内的数据向左移动一个位置，即Q0→Q3→Q2→Q1→Q0。
LED灯的亮灭情况和示波器上的波形变化均符合预期，实验成功。
3.当开关3打开时，移位寄存器内的数据从最右端向左移动一个位置，即Q3→Q3→Q2→Q1→Q0。
LED灯的亮灭情况和示波器上的波形变化均符合预期，实验成功。
实验六 寄存器及应用
实验六 移位寄存器及应用一、实验目的1、了解并掌握四位单向、双向移位寄存器的逻辑功能；2、熟悉移位寄存器的基本使用方法。
二、实验器材和仪器设备 1、实验仪器设备（1）DLC —1数字电子技术实验箱 （2）万用表2、实验器件：74LS194、74LS04、74LS20 等 三 实验原理1、在数字系统中能寄存二进制信号，并进行移位的逻辑部件称为移位寄存器。
根据移位输入和输出信号的方式有：串入串出、串入并出、并入串出、并入并出四种形式，按移位方向有左移、右移两种。
2、集成双向移位寄存器集成移们寄存器的种类很多，现以典型芯片74194为例来介绍其逻辑功能。
下图是74LS194芯片,它有16个引脚。
其功能真值表如表所示。
图5-3 四位双向移位寄存器74194引脚图R C :异步清零端； CP:时钟送数脉冲输入端； S 1S 0 ：控制方式选择端， S R ：右移串行输入数据端； S L ：左移输入端。
Q 3：右移串行输出端；Q 0：左移串行输出端。
D 0-D 3：并行输入；Q 0-Q 3：并行输出。
表5-2 74194双向移位功能表........① 清0功能。
当CR =0时，双向移位寄存器置0。
Q 0-Q 3 都为0状态。
② 保持功能。
当CR =1、CP= 0或1 CR 、S 1S 0 =00时，双向移位寄存器保持原状态不变。
③ 并行送数功能。
当CR =1、S 1S 0 =11时，在CP 上升沿作用下，使D 0-D 3 端输入的数码d 0-d 3并行送入寄存器，显然是同步并行送数。
④ 右移串行送数功能。
当CR =1、S 1S 0 =01时，在CP 上升沿作用下，执行右移功能，D SR 端输入的数码依次送入寄存器。
⑤ 左移串行送数功能。
当CR =1、S 1S 0 =10时，在CP 上升沿作用下，执行左移功能，D SL 端输入的数码依次送入寄存器。
四、实验内容1.验证74LS194 双向移位寄存器的逻辑功能（70分）D 0、D 1、 D 2、D 3分别接数据开关K 1、K 2、K 3、K 4。
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。
移位寄存器实验报告结果
一、实验目的本次实验的主要目的是通过搭建移位寄存器实验电路，验证移位寄存器的逻辑功能，并了解其在数字系统中的应用。
实验内容包括：移位寄存器的基本原理、实验电路搭建、实验现象观察和结果分析。
二、实验原理移位寄存器是一种具有移位功能的寄存器，它可以实现数据的串行输入和串行输出。
在时钟脉冲的作用下，移位寄存器中的数据可以依次左移或右移。
根据移位寄存器存取信息的方式不同，可分为串入串出、串入并出、并入串出、并入并出四种形式。
本实验选用的是4位双向通用移位寄存器，型号为74LS194或CC40194。
74LS194具有5种不同操作模式：即并行送数寄存、右移、左移、保持及清零。
其逻辑符号及引脚排列如图1所示。
图1 74LS194的逻辑符号及其引脚排列三、实验电路搭建1. 电路元件准备：74LS194芯片、电阻、电容、二极管、连接线等。
2. 电路搭建：按照图1所示，将74LS194芯片的引脚与电阻、电容、二极管等元件连接，形成移位寄存器实验电路。
3. 电源连接：将电源正负极分别连接到电路板上的VCC和GND端。
四、实验现象观察1. 实验现象一：串行输入，并行输出。
（1）将74LS194的SR端接地，SL端接高电平，S1、S0端接高电平，CR端接地。
（2）使用串行输入端输入数据，观察并行输出端的数据变化。
（3）实验现象：当输入串行数据时，并行输出端依次输出对应的数据。
2. 实验现象二：并行输入，串行输出。
（1）将74LS194的SR端接地，SL端接高电平，S1、S0端接低电平，CR端接地。
（2）使用并行输入端输入数据，观察串行输出端的数据变化。
（3）实验现象：当输入并行数据时，串行输出端依次输出对应的数据。
3. 实验现象三：左移、右移操作。
（1）将74LS194的SR端接地，SL端接高电平，S1、S0端分别接高电平和低电平，CR端接地。
（2）观察移位寄存器中的数据在时钟脉冲的作用下左移或右移。
（3）实验现象：在时钟脉冲的作用下，移位寄存器中的数据依次左移或右移。
移位寄存器功能测试及应用
实验八移位寄存器功能测试及应用一、实验目的：1.掌握中规模4位双向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、实验仪器及材料a) TDS-4数电实验箱、双踪示波器、数字万用表。
b) 参考元件：74LS194一片。
三、预习要求及思考题1.预习要求：1) 复习有关寄存器有关内容。
2）熟悉74LS194逻辑功能及引脚排列。
3）用multisim软件对实验进行仿真并分析实验是否成功。
2.思考题:1) 使寄存器清零，除采用输入低电平外，可否采用右移或左移的方法？可否使用并行送数法？若可行，如何进行操作？2) 环行计数器的最大优点和缺点是什么?四、实验原理1.位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依次左移或右移。
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。
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，其逻辑符号及引脚图如图8-1所示。
图8-1 74LS194的逻辑符号图及引脚功能图.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；S0、S1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。
74LS194有5种不同操作模式：即并行送数寄存，右移（方向由Q0-->Q3）,左移（方向由Q3→Q0），保持及清零。
S1、S0和C R端的控制作用如表8-12、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；可用数据转换，即把串行数据转换为并行数据，或把并行数据转换为串行数据等。
本实验研究移位寄存器用作环形计数器和数据的串、并行转换。
实验九 移位寄存器及其应用
实验九移位寄存器及其应用一、实验目的1.掌握中规模四位双向移位寄存器的逻辑功能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、实验设备及器件1.数字电路实验箱2.74LS194（CC40194）×2，CC4011（74LS00），CC4068（74LS30）三、实验内容及步骤1.测试74LS194的逻辑功能按图9-5接线，CR、S1、S0、S L、S R、D0、D1、D2、D3、Q0、Q1、Q2、Q3分别接至逻辑电平显示器的输入插口，CP接单次脉冲源。
按表9-5测试（1）清零令CR=0，其它输入为任意状态，这时寄存器输出Q0、Q1、Q2、Q3应均为零（2）送数令1CR，S0=S1=1，送入任意四位二进制数，如D0D1D2D3=abcd，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，观察寄存器输出状态变化是否发生在CP脉冲上升沿（3）左移令1CR、S1=0、S0=1，由右移串行输入端S L送入二进制数码如1111，=由CP端连续加四个CP脉冲，观察输出端情况，记录之（4）右移令1CR、S1=0、S0=1，由右移串行输入端S R送入二进制数码如0100，=连续加四个CP脉冲，观察输出，记录之（5）保存寄存器预置任意四位二进制数码abcd，然后令1CR、S1=S0=0，加=CP脉冲，观察输出，记录之表9-52、环行计数器自拟实验线路用并行送数法预置寄存器为某二进制数（如0100），然后进行右移循环，观察寄存输出，记入表9-6中表9-63、实现数据的串行-并行转换（1）串行输入-并行输出按图9-3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（2）并行输入-串行输出按图9-4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。
实验6移位寄存器及其应用
实验六 移位寄存器及其应用一、实验目的1、 掌握移位寄存器功能的测试方法2、 掌握4位双向移位寄存器的逻辑功能 二、实验仪器及设备1、 EEL-II 型电工电子实验台2、 集成器件74LS194 三、实验内容1、 在数字实验箱中插入74LS194，按图6.1接线V CC S 1S 0D SR A D SL B C D GNDQ A Q B Q C Q DCRCP逻辑电平显示器数 据 开 关+5v复位按钮SB单次脉冲74LS194图6.1 74LS194管脚排列图和逻辑功能测试图2、 接线完毕，检查无误后，进行基本功能测试 复位：CR =0，电路复位，Q A Q B Q C Q D =0000 保持：CR 非=1，S 1=S 0=0，Q A ~Q D 状态不变使CR =1，S 1、S 0（工作状态控制端）任意，CP=0或CP=1，则Q A ~Q D 状态也不变表6.1 74LS194双向4位移位寄存器功能表并行置数：置CR=1，S1=S0=10，数据输入端DCBA置为0101，输入单次脉冲，则Q D Q C Q B Q A=0101，如果改变DCBA数据，再按单次脉冲，新数据将置入。
右移位：置CR=1，S1=0，S0=1，D SR=1，D SL=*，输入单次脉冲，则Q A=1，Q B=Q An，Q C=Q Bn，Q D=Q Cn左移位：置CR=1，S1=1，S0=0，D SR=*，D SL=1，输入单次脉冲，则Q D=1，Q C=Q Dn，Q B=Q Cn，Q A=Q Bn3、循环右移应用如将上图中的D SR端接到Q D端，并将寄存器Q D~Q A置为1000，且满足右移条件，在寄存器会右移一个“1”，每4个时钟脉冲完成一次循环。
4、用74LS194组成8位移位寄存器原理如图6.2所示。
逻辑状态显示器图6.2 用74LS194组成8位移位寄存器原理图四、实验报告整理各项测试结果。
实验 MSI移位寄存器及其应用 (2)共30页
例1：用CT1195构成M=4 的环形计数器
态序表
Ｑ０
Ｑ１
Ｑ２
Ｑ３
１
０
０
０
０
１
０
０
０
０
１
０
０
０
０
１
环形计数器
注意：
1 电路除了有效计数循环外， 还有五个无效循环
2 不能自启动
3 工作时首先在SH/LD加启动 信号进行预置
扭环形计数器设计
CT74194功能表
输
入
R CP DSR D0 …… D3 MB MA DSL
０φ φ φ φ φ φ φ
１ ０φ φ φφ φ φ
１ ↑ φ d0 …… d3 １ １ φ １ ↑１ φ φ０ １ φ
１ ↑０ φ φ０ １ φ
１ ↑φ φ φ１ ０ １
１ ↑φ φ φ１ ０ ０
１ φφ φ φ０ ０ φ
四位双向移位寄存器（P243）1个
三三输入或非门
1个
四二输入与非门（P241） 1个
二四输入与非门（P242） 1个
74LS27管脚图
引脚
3 4 5 6
1 2 13 12
9 10 11 7 GND 14 Vcc
8
四、实验任务
P114任务2,3,4
串——并转换
（1）0011低位在前DSL （2）0111高位在前DSR
实验五 MSI移位寄存器及其应用
一、实验目的
1、掌握中规模集成电路移位寄存 器原理及逻辑功能。 2、学习移位寄存器的灵活应用。
二.实验原理
概念：具有移位功能的寄存器，即指寄 存器中所存代码能够在移位脉冲作用下 依次左移或右移。
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。
移存器功能测试及应用
移存器功能测试及应用一、实验目的1、熟悉移位寄存器（移存器）的电路结构和工作原理。
2、掌握D触发器74HC(LS)74及集成移位寄存器74HC(LS)194的逻辑功能和使用方法。
3、了解简单数字系统实验、调试及故障排除方法。
二、实验设备和器件1、数字逻辑电路实验板1块2、74HC(LS)00（四二输入与非门）1片3、74HC(LS)74（双D触发器）2片4、74HC(LS)194（4位双向通用移位寄存器）2片三、实验原理移位寄存器是具有移位功能的寄存器，其中所存的代码能够在移位脉冲的作用下依次左移或右移。
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。
移位寄存器存取信息的方式分为：串入串出、串入并出、并入串出、并入并出四种形式。
实验用器件管脚介绍：1、74HC（LS）00管脚如下图所示。
74HC(LS)74（双D触发器）管脚如下图所示。
2、74HC(LS)194（4位双向通用移位寄存器）管脚如下图所示。
四、实验内容与步骤1、利用两块74HC(LS)74（四个D触发器）构成一个单向的移位寄存器（基本命题）参照用两块74HC(LS)74（四个D触发器）构成一个单向移位寄存器的实验电路图连接电路，Q输出依次接LED指示灯，加电后在移位输入端加入不同信号观察LED指示灯变化。
置1电路图置0电路图※实验结果：置0时，LED灯依次变亮；置1时，LED灯依次熄灭。
※实验中出现的问题：LED灯的变化不是依次进行，而是同时点亮、同时熄灭。
※解决方法：重新接线，确认所用每一根导线没有问题；排查电路，确认接线没有问题；替换元件，解决问题。
产生问题的原因是由于两个74元件不是相同型号。
2、测试74HC(LS)194的功能（基本命题）例如，Q输出依次接LED指示灯，改变S1、S0的值配合其它输入观察LED的变化。
※实验结果：置数：LED显示状态与置数端相同。
左移：LED从下往上（QD到QA）依次变亮。
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。
实验三移位寄存器及其应用
CR
Q0' Q1' Q2' Q3'
M1
O
CT74LS194(2) M0
1
DSR CR D0 D1 D2 D3 DSL
X
X XX X
13进制扭环 计数器及其 状态转换表
双向移位寄存器设计
工作原理：
当X=1时，M1=0， M0=1，执行右移功能；
n=3，其模值 M=2×3=6；
当X=1时，M1=1， M0=0，执行左移功能。
说明 置零
1 × × 0 × × ××××
保持
111 101
× × d0 d1 d2 d3 d0 d1 d2 d3 并行置数
× 1 × × × × 1 Q0 Q1 Q2 右移输入1
101
× 0 × × × × 0 Q0 Q1 Q2 右移输入0
110
1 × × × × × Q1 Q2 Q3 1 左移输入1
辑功能、管脚排列及其各种应用方法。 ❖ 设计出实验要求的电路图……
74LS194构成的顺序脉冲发生器及其波形
74LS194构成的七进制扭环形计数器 74LS194构成的六进制扭环形计数器 请根据移位原理，自行推导其工作过程，
移位寄存器的级联
&
Q0 Q1 Q2 Q3
M1
O
CT74LS194(1) M0
1
DSR CR D0 D1 D2 D3 DSL
X
CP
X XX X
❖ 时间安排： ❖ 讲授: ❖ 实验用时： ❖ 随堂考试准备时间： ❖ 考试时间：
20分钟 40分钟 30分钟 50分钟
四、思考题
❖ 顺序脉冲发生器可用于流水灯控制吗？有什 么区别？
❖ 若设计M=20的扭环形计数器，需要几片 74LS194？如何连接？
7 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．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．熟悉移位寄存器的应用——实现数据的串/并转换、构成环形计数器和扭环型计数器。
二、实验原理：寄存器是计算机和其它数字系统中用来存储代码或数据的逻辑部件。
它的主要组成部分是触发器。
一个触发器能存储1位二进制代码，所以要存储n 位二进制代码的寄存器就需要用n 个触发器组成。
把若干个触发器串接起来，就可以构成一个移位寄存器。
移位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依次左移或右移。
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。
根据移位寄存器在存取信息时的方式不同分为：串入串出、串入并出、并入串出、并入并出四种形式。
本实验选用的4位双向通用移位寄存器，型号为74LS194，其引脚排列如图7-1所示。
集成移位寄存器74LS194由4个RS 触发器及它们的输入控制电路组成。
0D ～3D 为并行输入端，0Q ～3Q 为并行输出端，SR D 为右移串行输入端，SL D 为左移串行输入端，0S 、1S 为操作模式控制端，CR 是直接置“0”端，CP 为时钟脉冲输入端。
V CCQ 0Q 1Q 2Q 3CPS 1S 0图7-1 74LS194引脚排列图 表7-1 74LS194逻辑功能真值表1．环形计数器环形计数器具有如下特点：⑴ 进位模数与移位寄存器触发器数相等； ⑵ 结构上其反馈函数n n Q Q Q Q f =)(21 。
图7-2是用74LS194构成的四位环形计数器及其状态迁移图。
如起始态为10003210=Q Q Q Q ，其状态迁移为1000 → 0100 → 0010 → 0001，但存在无效循环和死态（如0000和1111），即无自校正功能。
图7-2 四位环形计数器2．扭环形计数器扭环形计数器（又称为约翰逊计数器）具有如下特点： ⑴ 进位模为移位寄存器触发器级数n 的二倍，即为2n ； ⑵ 电路结构上其反馈函数n n Q Q Q Q f =)(21 ； ⑶ 相邻两个态仅有一位代码不同。
实验47验证性实验——移位寄存器逻辑功能测试和应用.docx
实验 47 验证性实验——移位寄存器逻辑功能测试和应用一． 目的l ． 移位寄存器的 功能； 2．掌握集成 路 4 位双向移位寄存器的使用方法；3．学会 用移位寄存器 数据的串行、并行 和构成 形 数器。
二． 原理l ．移位寄存器的特点寄存器中所存的数据在CP 脉冲作用下能依次左移或右移。
有些集成移位寄存器同有左移或右移控制端， 可根据左移或右移信号 双向移位的要求。
根据 D IR S 1 S 0Q 01615 14 13 12 11 10 9移位寄存器存取信息方式的不同分D 0 49Q 1V DD Q 0 Q 1 Q 2 Q 3 CP S 1 S 0D 1 1串入串出、串入并出、并入串出、D 2 0CD40194(74LS194)4Q 24 种形式。
D 3 DR dD IR D 0 D 1 D 2 D 3 D IL V SS并入并出C本 用的 4位双向通用移D ILQ 312 345678CP R d位寄存器 CD40194 或 74LS194，两者功能和引脚相同， 可互 使用。
(a)(b)符号及引脚排列如47-1 所示。
图 47-1 CD40194 的逻辑符号 (a 图)及引脚功能 (b 图 )其中， D 0、 D 1、 D 2、 D 3 并行入端； Q 0、 Q 1、 Q 2、 Q 3 并行 出端： D IR 右移串行 入端，D IL 左移串行 入端；S 1 、S 操作模式控制端；ˉ R ˉ脉冲 入端。
d 异步 (亦称 无条件 )清零端； CPCD40194 有 5 种不同操作模式：即数据在D 3、 D 2、 D 1、 D 0 端并行送入寄存、右移(数据由 Q 0→Q 3 移 )、左移 (数据由 Q 3→Q 0 移 )、保持及清零。
S 1 、S 和ˉR 端的控制作用如表 47-1 所示。
表 47-1 S 、S 0和 R ˉ 的控制作用0 d 1 d2．移位寄存 功能 输 入输 出器的用途 CP SD D D D DQd 1 0 IRIL 0 1 2 3 0 1 23R ˉ SDQQ Q移位寄存器清零╳0╳╳ ╳╳╳╳╳╳00 0 0 除了可以作 寄 置数↑1 11 ╳ ╳a bc d abc d存器外， 通 适当 右移 ↑ 1 0 1 DSR╳╳ ╳ ╳ ╳ D SR Q 0 Q 1Q 2的 接， 可以成 左移↑11╳DSL╳╳╳ ╳Q 1Q 2Q 3 D SL移位寄存器型 保持↑100n n n n╳╳╳╳╳╳Q 0Q 1 Q 2 Q 3 数器、 序脉冲1nnnn保持↓╳╳ ╳╳╳╳╳ ╳Q 0Q 1Q 2Q 3生器、 串行累加器等， 可用作数据 ，即把串行数据 并行数据、 并行数据 串行数据等。
实验6-移位寄存器功能测试和应用-(实验报告要求)
实验六 移位寄存器功能测试及应用--实验报告要求一. 实验目的(0.5分）1. 熟悉寄存器、移位寄存器的电路结构和工作原理。
2. 掌握中规模4位双向移位寄存器逻辑功能及使用方法。
3. 熟悉移位寄存器的应用。
二. 实验电路D0、D1 、D2 、D3为并行输入端；Q0、Q1、Q2、Q3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；R C 为直接无条件清零端；CP 为时钟脉冲输入端。
三图2 CC40194/74LS194逻辑功能测试图1 CC40194/74LS194的逻辑符号及引脚功能图3 环形计数器四. 实验原理（0.5分）1.移位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依次左移或右移。
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。
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。
74LS194有5种不同操作模式：即并行送数寄存，右移（方向由Q0-->Q3）,左移（方向由Q3→Q0），保持及清零。
2．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；可用数据转换，即把串行数据转换为并行数据，或把并行数据转换为串行数据等。
本实验研究移位寄存器用作环形计数器和数据的串、并行转换。
（1）环行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。
（2）实现数据、并行转换器a）串行∕并行转换器串行∕并行转换器是指串行输入的数码，经转换电路之后变换成并行输出。
b）并行∕串行转换器并行∕串行转换器是指并行输入的数码经转换电路之后，换成串行输出。
五. 实验内容与步骤（共1分）1.测试74LS194的逻辑功能（0.5分）(1)在实验箱上选取一个16P插座，按定位标记插好74LS194集成块。
实验八 移位寄存器及其应用
实验八 移位寄存器及其应用一、实验目的1．熟悉移位寄存器的结构及工作原理 2．了解移位寄存器的应用。
二、实验原理移位寄存器是具有移位功能的寄存器。
它是一种由触发器链型连续组成的同步时序网络。
代码的移位是在统一的位移脉冲CP 控制下进行的。
每来一个移位位脉冲，原存贮于寄存器的信息代码就按规定的方向（左方或右方）同步移一位。
移位寄存器的类型，按移位的方式可分为左移﹑右移和双向移位寄存器；按其输入输出方式可分为并行输入—并行输出﹑并行输入—串行输出﹑串行输入—并行输出和串行输入—串行输出等几种。
移位寄存器应用较广。
利用移位寄存器可以构成计数分频电路﹑序列信号发生器、串/并行代码转换器、延时电路等。
移位寄存器的状态转移是按移存规律进行的，一般称为移存型计数器。
常用的移存型计数器有环行计数器和扭环形计数器。
下面介绍几种常用的MSI 移位寄存器及其应用。
74LS195为4位并行存取移位寄存器；74LS194为4位双向通用移位寄存器,它具有左移﹑右移﹑并行输入数据﹑保持及清除等五种功能。
它们的功能表及管脚图见附录. 应用举例：（一）移存型计数器 （1） 环形计数器环形计数器的特点是环形计数器的计数模数M=移位寄存器位数N ，且工作状态是依次循环出1或0，如4为环形计数器状态为0001-0010-0100-1000或1110-1101-1011-0111。
设计该类计数器往往要求电路能自启动。
（2） 扭环计数器扭环计数器又称为约翰逊计数器。
其特点是四位扭环计数器具有N=2n=8个有效计数状态，且相邻两状态间只有一位代码不同，因此扭环计数器的输出所驱动的组合网络不会产生功能竞争。
（3） 任意进制移存型计数器只要状态转移关系符合移存规律的计数器，就称为移存型计数器。
移存型计数器只要M ≠2N 时，就要考虑计数器的自启动问题。
移存型计数器子启动的方法有两种：①、 改变移位寄存器串行输入D 0的反馈方程，例如：让循环出“1”的4位环形计数器的D 0=012Q Q Q ++，使全“0”状态时的的D 0=1;如果是循环出“0”的4位环形计数器，则0120Q Q Q D =，使全“1”状态时的D 0=0,从而实现自启动。
实验8移位寄存器逻辑功能测试及应用
实验八移位寄存器逻辑功能测试及应用一、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一一构成环形计数器和实现数据的串行、并行转换。
二、实验原理：移位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依次左移或右移。
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。
本实验选用的4位双向移位寄存器，型号为74LS194，其引脚排列如图11 —1所示。
移位寄存器不仅可以组成串行一并行数码转换器，还可以方便地组成移位寄存器型计数器、脉冲分配器等电路。
常用的移位寄存器有环行计数器和扭环型计数器。
图11 —1 74LS194引脚排列及功能三、实验仪器及器材：实验仪器设备：DGJ —2型电工技术实验装置（D71 —2数电实验挂箱）集成块：74LS194 74LS04四、实验内容与步骤：1、验证移位寄存器74LS194的逻辑功能：计数脉冲由单次脉冲源提供，清零端上,、工作状态控制端M1 M2、并行数据输入端D 0—D3、DS L为左移串行数据输入端、DS R右移串行数据输入端分别接逻辑电平开关，输出端Q o—Q3均接逻辑电平显示。
按如下逐项测试并判断该集成块的功能是否正常。
（1）异步清零功能：当-I,=o时，这时Q3Q2Q1Q O=OOOO，双向移位寄存器清零。
其它输入信号都不起作用，与CP无关，故称为异步清零。
（2）保持功能：当-上=1，且CP=0或M1 =M2=0时，双向移位寄存器保持状态不变。
（3）同步并行送数功能：当_t.=1，M1 =M2=1时，在CP上升沿操作下，并行输入数据d3 d2 d1 d0 送入寄存器。
（4）右移串行送数功能：当-h=1，M1 =0、M2=1时，在CP上升沿操作下，可依次把加在讣端的数据从时钟触发器行送入寄存器中。
（5）左移串行送数功能：当 -上=1，M1 =1、M2=0时，在CP上升沿操作下，可依次把加在DS L端的数据从时钟触发器串行送入寄存器中。
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实验八移位寄存器功能测试及应用
一、实验目的：
1.掌握中规模4位双向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、实验仪器及材料
a) TDS-4数电实验箱、双踪示波器、数字万用表。
b) 参考元件：74LS194一片。
三、预习要求及思考题
1.预习要求：
1) 复习有关寄存器有关内容。
2）熟悉74LS194逻辑功能及引脚排列。
3）用multisim软件对实验进行仿真并分析实验是否成功。
2.思考题:
1) 使寄存器清零，除采用输入低电平外，可否采用右移或左移的方法？可否使用
并行送数法？若可行，如何进行操作？
2) 环行计数器的最大优点和缺点是什么?
四、实验原理
1.位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依次左移或右移。
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。
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，其逻辑符号及引脚图如图8-1所示。
图8-1 74LS194的逻辑符号图及引脚功能图.
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；S0、S1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。
74LS194有5种不同操作模式：即并行送数寄存，右移（方向由Q0-->Q3）,左移（方向由Q3→Q0），保持及清零。
S1、S0和C R端的控制作用如表8-1
2、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；可用数据转换，即把串行数据转换为并行数据，或把并行数据转换为串行数据等。
本实验研究移位寄存器用作环形计数器和数据的串、并行转换。
（1）环行计数器
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。
（2）实现数据、并行转换器
a）串行∕并行转换器
串行∕并行转换器是指串行输入的数码，经转换电路之后变换成并行输出b）并行∕串行转换器
并行∕串行转换器是指并行输入的数码经转换电路之后，换成串行输出。
表8-1
功能输入输出CP S1S0 S R S L D0 D1 D2 D3 Q0 Q1 Q2 Q3
清零×0 ××××××××0 0 0 0
送数↑ 1 1 1 ×× a b c d a b c d
右移↑ 1 0 1 D SR ×××××D SR Q0 Q1 Q2
左移↑ 1 1 0 ×D SL ××××Q1 Q2 Q3 D SL
保持↑ 1 0 0 ××××××Q n0 Q1n Q2n Q3n
保持↓ 1 ××××××××Q0n Q1n Q2n Q3n
五、实验内容
1、测试74LS194的逻辑功能完成表8-2
按图8-1接线、S1、S0、S L、S R、D0、D1、D2、D3分别接至逻辑开关；Q0、Q1、Q2、Q3接至发光二极管。
CP端接单次脉冲源。
按表7-1所规定的输入状态，逐项进行测试。
74LS194逻辑功能测试
（1）清除：令=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，至=1。
（2）送数：令=S1=S0=1 ，送入任意4位二进制数，如D0、D1、D2、D3=abcd，加CP 脉冲，观察CP=0、CP由1→0、三种情况下寄存器输出状态的变化，观察寄存输出状态变化是否发生在CP脉冲的上升沿。
（3）右移：清零后，令=1， S1=0 S0=1，由右移输入端SR送入二进制数码如0100，由CP端连续加4个脉冲，观察输出情况，记录之。
（4）左移：先清零或予至，再令=1 S1=1，S0=0，由左移输入端SL送入二进制数码如1111，连续加四个CP脉冲，观察输出端情况，记录之。
（5）保持：寄存器予置任意4位二进制数码abcd，令=1，S1=S0=0，加CP脉冲，观察
寄存器输出状态，记录之。
表8-2
清除模式时钟串行输入输出功能总
结
C R S1S0CP S R S L D0 D1 D2 D3 Q0 Q1 Q2 Q3
0 ×××××××××
1 1 1 ↑×× a b c d
1 0 1 ↑0 ×××××
1 0 1 ↑ 1 ×××××
1 0 1 ↑0 ×××××
1 0 1 ↑0 ×××××
1 1 0 ↑× 1 ××××
1 1 0 ↑× 1 ××××
1 1 0 ↑× 1 ××××
1 1 0 ↑× 1 ××××
1 0 0 ↑××××××
2、环形计数器
自拟实验步骤.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8-3中。
表8-3
CP Q0 Q1 Q2 Q3
0 0 1 0 0
1
2
3
4
六、实验报告要求：
1.根据实验内容1的实验步骤完成表8-2。
2.根据实验内容2的完成表8-3，并画出4位环形计数器的状态转换图及波形图。