移位寄存器和环形寄存器 实验目的 1.用D触发器组成左移、右移移位寄存器,并测试其工作状态 2.学习用移位寄存器构成环形寄存器的方法,并测试其工作状态。 实验原理 1.左移移位寄存器 寄存器是用来暂存数据或代码的,移位寄存器则可将寄存器中所存数据,在移位脉冲 作用下,逐次左移或右移。 串行输出PQ Q3 Q R R R R T T D,□ D D, 移位脉冲 串行输入 图13-1由 组成四位左移移位寄存器 图13-1所示由D触发器组成的四位左移移位寄存器采用串行输入和输出。数码由D1 端输入,在移位脉冲作用下,每次输入一个二进制码。已输入的数码,每给一个移位脉 冲,数码就左移一位。 2.环形移位寄存器 对上面移位寄存器,当数码从最后一个触发器移出后,寄存器中的数码便消失了,如 果要求将数码保存在寄存器中,或用示波器在串行输出端对所存数码进行观测时,可将移 位寄存器改接成环形移位寄存器,即把移位寄存器的最后一个触发器的输出经转换电路联 到第一个触发器的输入端。 三、实验内容与要求 1.用D触发器组成四位左移移位寄存器 设四位左移移位寄存器初态为0000。串行输入端接逻辑开关,将二进制码 “11010101”在5个移位脉冲作用下,从高位开始送入移位寄存器中,此时由LED观察Q4 Q3,Q2,Q1状态,填写表13-1。指出Q4端溢出的数码为多少 表 O4 Q
移位寄存器和环形寄存器 一、实验目的 1.用 D 触发器组成左移、右移移位寄存器，并测试其工作状态； 2.学习用移位寄存器构成环形寄存器的方法，并测试其工作状态。 二、实验原理 1.左移移位寄存器 寄存器是用来暂存数据或代码的，移位寄存器则可将寄存器中所存数据，在移位脉冲 作用下，逐次左移或右移。 图 13-1 由 D 触发器组成四位左移移位寄存器 图 13-1 所示由 D 触发器组成的四位左移移位寄存器采用串行输入和输出。数码由 D1 端输入，在移位脉冲作用下，每次输入一个二进制码。已输入的数码，每给一个移位脉 冲，数码就左移一位。 2.环形移位寄存器 对上面移位寄存器，当数码从最后一个触发器移出后，寄存器中的数码便消失了，如 果要求将数码保存在寄存器中，或用示波器在串行输出端对所存数码进行观测时，可将移 位寄存器改接成环形移位寄存器，即把移位寄存器的最后一个触发器的输出经转换电路联 到第一个触发器的输入端。 三、实验内容与要求 1.用 D 触发器组成四位左移移位寄存器 设四位左移移位寄存器初态为“0000”。串行输入端接逻辑开关，将二进制码 “11010101”在 5 个移位脉冲作用下，从高位开始送入移位寄存器中，此时由 LED 观察 Q4， Q3，Q2，Q1 状态，填写表 13-1。指出 Q4 端溢出的数码为多少。 表 13-1 Q4 Q3 Q2 Q1 清零 移位脉冲 R D Q3 Q2 Q1 D4 D3 D2 D1 串行输出 Q4 4 CP T 3 CP T 2 CP T 1 CP T R D R D R D 串行输入
2.左移移位寄存器 (1)用集成芯片74LS74联成四位左移移位寄存器; (2)清零:将RD端接逻辑开关置“0即清零,输入数码前将逻辑开关置“1”; (3)串行输入端接逻辑开关,将二进制输入数码“1101”在移位脉冲作用下,送入移位寄存器 中。此时,由LED的状态,即可观察其移位过程 (4)输入完数据后,将D1接地,加移位脉冲,则数据依次传送到Q4,即执行了串行输出的 操作过程,各输出端依次变成零状态。 将(3),(4)两项的操作数据记入表13-2中。 表23-2 移位寄存状态 移位脉冲的次数 0 2 5 3.右移移位寄存器 将左移移位寄存器改接成右移移位寄存器,实现右移位的功能。设计表格记录之。 4环形移位寄存器 将移位寄存器改接成环形移位寄存器。并设计表格记录之。 要求:环形移位寄存器有1个功能控制端; 功能控制端为1时,为自启动环形移位寄存器 功能控制端为0时,为移位寄存器 。C时钟脉冲 D’新数码输入 输出 & X=0输入计数码 X=1自循环 图13-2环形移位寄存器
2.左移移位寄存器 (1)用集成芯片 74LS74 联成四位左移移位寄存器； (2)清零：将 R D 端接逻辑开关置“0”即清零，输入数码前将逻辑开关置“1”； (3)串行输入端接逻辑开关，将二进制输入数码“1101”在移位脉冲作用下，送入移位寄存器 中。此时，由 LED 的状态，即可观察其移位过程； (4)输入完数据后，将 D1 接地，加移位脉冲，则数据依次传送到 Q4，即执行了串行输出的 操作过程，各输出端依次变成零状态。 将(3)，(4)两项的操作数据记入表 13-2 中。 表 23-2 移位脉冲的次数 移位寄存状态 Q4 Q3 Q2 Q1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 3.右移移位寄存器 将左移移位寄存器改接成右移移位寄存器，实现右移位的功能。设计表格记录之。 4.环形移位寄存器 将移位寄存器改接成环形移位寄存器。并设计表格记录之。 要求：环形移位寄存器有 1 个功能控制端； 功能控制端为 1 时，为自启动环形移位寄存器； 功能控制端为 0 时，为移位寄存器。 图 13-2 环形移位寄存器 X C D D1 CP 串行输出 X=0 输入计数码 X=1 自循环 时钟脉冲 新数码输入 Qn
四、实验设备 实验室提供的设备见表13-3 表 名称 型号与规格 数量 数字电子实验箱 RTSD-6B 示波器 XJ-620 1台 D触发器 74LS7474LS194 2片 与非门 74LS00 五、实验报告要求 1.绘出实验用逻辑电路图 2.记录实验所得寄存器状态表; 3.画出左移寄存器和环形寄存器在CP作用下,Q1~Q4输出端电压变化的波形 六、注意事项 1.切忌将芯片电源线引脚接错: 2.触发器各输出端禁止接地,防止器件因过电流而烧坏 3.连接的插线应接触可靠,小心拆线时把导线折断 4.在断电状态下连线和拆线 七、思考题 1.移位寄存器有哪些移位方式? 2.如何将移位寄存器转换成环形寄存器
四、实验设备 实验室提供的设备见表 13-3。 表 13-3 名称 型号与规格 数量 数字电子实验箱 RTSD-6B 1 台 示波器 XJ-620C 1 台 D 触发器 74LS74 74LS194 2 片 与非门 74LS00 1 片 五、实验报告要求 1.绘出实验用逻辑电路图； 2.记录实验所得寄存器状态表； 3.画出左移寄存器和环形寄存器在 CP 作用下，Q1～Q4 输出端电压变化的波形。 六、注意事项 1.切忌将芯片电源线引脚接错； 2.触发器各输出端禁止接地，防止器件因过电流而烧坏； 3.连接的插线应接触可靠，小心拆线时把导线折断； 4.在断电状态下连线和拆线。 七、思考题 1.移位寄存器有哪些移位方式？ 2.如何将移位寄存器转换成环形寄存器？