集成移位寄存器應(yīng)用實驗

1、實驗九集成移位寄存器應(yīng)用實驗一、實驗?zāi)康囊?、實驗?zāi)康?、了解集成移位寄存器的控制功能。2、掌握集成移位寄存器的應(yīng)用。二、實驗原理二、實驗原理移位寄存器的功能是當時鐘控制脈沖有效時，寄存器中存儲的數(shù)碼同時順序向高位（左移）或向低位（右移）移位一位。所以，移位寄存器的各觸發(fā)器狀態(tài)必須同時變化，為同步時序電路。因為數(shù)據(jù)可以按序逐位從最低位或最高位串行輸入移位寄存器，也可以通過置數(shù)端并行輸入移位寄存器。所以移位寄存器的數(shù)據(jù)輸入、輸出方式有并行輸

2、入并行輸出、并行輸入串行輸出、串行輸入并行輸出、串行輸入串行輸出。移位寄存器主要應(yīng)用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸方式的轉(zhuǎn)換（串行到并行或并行到串行）、脈沖分配、序列信號產(chǎn)生以及時序電路的周期性循環(huán)控制（計數(shù)器）等。4位移位寄存器74LS194的邏輯功能如表3.9.1所示。在方式信號三S1和S0控制下，74LS194可以實現(xiàn)右移（串行數(shù)據(jù)從SD輸入）、左移（串行數(shù)據(jù)從SA輸入）、置數(shù)（并行數(shù)據(jù)從d、c、b、a輸入）及保持（輸出不變）功能。表3.9.1四

3、位移位寄存器74194功能表輸入輸出功能RC1S0SDSASCPDCBAQDQCQBQA0ФФФФФФ0000異步復(fù)位111ФФФdcbadcba同步置數(shù)110DiФ↑ФDiQDQCQB右移101ФDi↑ФQCQBQAQi左移100ФФ↑ФQDQCQBQA保持圖3.9.1為簡易兵乓球游戲機電路。輸入R，L為球拍擊球信號，高電平有效，輸出去QD~QA接4個發(fā)光二極管指示乒乓球的運動軌跡。游戲規(guī)則：R或L輸入一個正脈沖發(fā)球，發(fā)光二極管指示球

4、向?qū)Ψ揭苿?，到達對方頂端位置時，對方必須及時接球，使球返回，否則就會失球。輸入的移位脈沖頻率越高，球的移動軌跡越快，接球難度越大。3、實驗參考電路（1）乒乓球游戲機電路原理如圖3.9.1所示（2）寄存器如圖3.9.2所示。三、實驗設(shè)備與器材三、實驗設(shè)備與器材1、THD4型數(shù)字電路實驗箱2、集成四2輸入或非門（74LS02）3、集成四異或門（74LS860）4、集成四位移位寄存器（74LS194）①連接電路，輸出接發(fā)光二極管，時鐘接1Hz

5、，預(yù)置控制端接邏輯開關(guān)。②先預(yù)置初值“0001”，然后設(shè)置移位工作方式，觀察實驗結(jié)果，記錄狀態(tài)圖。③時鐘脈沖頻率改為1Hz，用示波器分別觀察4個輸出信號的周期及相位關(guān)系，畫出波形圖。（5）4位扭環(huán)計數(shù)器連接電路，輸出接發(fā)光二極管，時鐘接1Hz脈沖，觀察實驗效果，記錄狀態(tài)圖。五、實驗報告要求五、實驗報告要求（1）完成預(yù)習(xí)內(nèi)容要求設(shè)計的電路原理圖。（2）實驗結(jié)果處理。（3）寫出圖3.9.2電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和輸出信號序列。（4）回答思考題。六

6、、實驗預(yù)習(xí)要求六、實驗預(yù)習(xí)要求（1）分析圖3.9.1中兩個或非門組成什么功能的邏輯電路？說明整個電路得工作原理。（2）如果希望球的運動軌跡用8個發(fā)光二極管指示，怎樣改進電路？（3）分析圖3.9.2電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系、輸出信號的序列和自啟動能力。（4）用量片74LLS194設(shè)計一個串行數(shù)據(jù)傳輸電路，發(fā)送方將并行輸入的4位二進制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)輸出，接收方將串行輸入的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)輸出，信號傳輸位序任意選擇。畫出電路原理圖。（5）用7