实验-寄存器
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实验十一 移位寄存器及其应用
一、实验目的：
1、熟悉中规模4位双向移位寄存器的逻辑功能并掌握其使用方法； 2、熟悉移位寄存器的应用典例一——构成串行累加器和环形计数器。 二、实验原理：
1、移位寄存器是一种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。
本实验选用的4位双向通用移位寄存器，型号为74LS194或CC40194，两者功能相同，可互换使用，其逻辑符号及引脚排列如图11-1所示。 图11-1 74LS194的逻辑符号及引脚排列 其中D3、D2、D1、D0为并行输入端；Q3、Q2、Q1、Q0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。
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74LS194有5种不同操作模式：并行送数寄存，右移（方向由Q3至Q0），左移（方向由Q0至Q3），保持及清零。S1、S0和CR 端的控制作用如表11-1所示。表11-1 CP × ↑ CR S1 0 × 1 1 S0 × 1 Q3Q2Q1Q0 功能 清除 CR=0，使Q3Q2Q1Q0=0000，寄存器正常工作时，CR=1 送数 CP上升沿作用后，并行输入数据送入寄存器。Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0此时串行数据（SR、SL）被禁止 右移 串行数据送至右移输入端SR，CP上升沿进行右移。Q3Q2Q1Q0=DSRD3D2D1 左移 串行数据送至左移输入端SL，CP上升沿进行左移。 Q3Q2Q1Q0= Q2Q1Q0DSL 保持 CP作用后寄存器内容保持不变。Q3Q2Q1Q0= Qn3Qn2Qn1Qn0 Q3Q2Q1Q0= Qn3Qn2Qn1Qn0 保持 ↑ 1 0 1 ↑ 1 1 0 ↑ ↓ 1 1 0 × 0 × 2、移位寄存器的应用很广，可构成移位寄存器型计数器；顺序脉冲发生器；串行累加器；可用作数据转换，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。本实验主要研究移位寄存器用作环形计数器和串行累加器的线路连接及其原理。 （1）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11-2所示，把输出端Q3和右移串行输入端SR相连接，设初始状态
Q3Q2Q1Q0=1000，则在时钟脉冲的作用下Q3Q2Q1Q0将依次变为0100、0010、0001、1000-----，可见它是一个具有四个有效状态的计数器，这种类型的计数器通常称为环形计数器。图11-2电路可以由各个输出端输出在时间上有先后顺序的脉冲，因此也可作为顺序脉冲发生器。
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