移位寄存器 实验报告
移位寄存器实验报告
移位寄存器实验报告实验题目：移位寄存器一、实验目的了解移位寄存器的原理，掌握移位寄存器的应用。
二、实验原理移位寄存器是一种存储器件，用于将二进制数据以位为单位进行移位操作。
移位寄存器由若干个D触发器组成，每个D触发器的输出接入下一个D触发器的输入，以此类推，形成了一个环形移位结构。
移位寄存器有三种基本工作模式：串行输入并行输出（SIPO），并行输入串行输出（PISO）和并行输入并行输出（PIPO）。
在SIPO模式下，输入数据串行输入到移位寄存器的最高位，然后逐个向低位移位，最终输出到最低位。
在PISO模式下，输入数据并行输入到移位寄存器的每个位，然后逐个向高位移位，最终输出到最高位。
在PIPO模式下，输入数据并行输入到移位寄存器的每个位，然后逐个向低位移位，最终输出到每个输出端口。
移位寄存器的应用很广泛，其中最常见的是时序信号的处理。
移位寄存器可以用于数字频率合成、序列生成、编码器和解码器等方面。
三、实验设备1. 计算机2. Xilinx ISE14.6软件3. BASYS2开发板4. USB下载器四、实验步骤1. 设计移位寄存器的电路原理图并进行仿真。
2. 在Xilinx ISE14.6软件中创建工程并添加源、约束和测试文件。
3. 将电路原理图转换成Verilog HDL代码。
4. 将Verilog HDL代码综合为综合网表，并进行时序分析。
5. 将综合网表映射到BASYS2开发板上并进行状态机调试。
6. 使用USB下载器将设计好的逻辑文件下载到FPGA上。
7. 连接开发板的输入输出端口，验证移位寄存器的正确性，并观察输出端口结果。
五、实验结果与分析通过移位寄存器的实验，我们学会了如何使用Verilog HDL设计并实现移位寄存器，并对移位寄存器进行了详细的仿真、综合、映射和下载调试。
在实验过程中，我们还学会了串行输入并行输出（SIPO），并行输入串行输出（PISO）和并行输入并行输出（PIPO）三种基本工作模式，掌握了移位寄存器在数字频率合成、序列生成、编码器和解码器等领域中的使用方法。
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。
实验十四 移位寄存器及其应用
实验十四移位寄存器及其应用一、实验目的1.掌握四位双向移位寄存器的逻辑功能与使用方法。
2.了解移位寄存器的使用—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、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14-1所示。
图14-1 74LS194(或CC40194)的逻辑符号及引脚排列表14-1 74LS194的功能表其中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；MR为无条件清零端；CP为时钟脉冲输入端。
74LS194有5种不同的操作模式：即并行送数寄存，右移（方向由Q3->Q0），左移（方向由Q0->Q3），保持及清“0”。
S1、S0和端的控制作用如表14-1所示。
2、移位寄存器应用很广，可构成移位寄存器型计数器、顺序脉冲发生器和串行累加器；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。
（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，如下图所示。
图14-2 环形计数器示意图将输出端Q3与输入端SR相连后，在时钟脉冲的作用下Q0Q1Q2Q3将依次右移。
同理，将输出端Q0与输入端SL相连后，在时钟脉冲的作用下Q0Q1Q2Q3将依次左移。
（2）实现数据串、并转换○1串行/并行转换器串行/并行转换是指串行输入的数据，经过转换电路之后变成并行输出。
下面是用两片74LS194构成的七位串行/并行转换电路。
同步移位寄存器实训报告
一、实训目的1. 理解同步移位寄存器的概念和原理。
2. 掌握74LS194移位寄存器的逻辑功能和使用方法。
3. 熟悉移位寄存器在实际电路中的应用。
4. 提高动手实践能力和电路设计能力。
二、实训原理同步移位寄存器是一种具有同步时序的数字电路，它可以将输入的数据以串行或并行的形式存储在寄存器中，并在时钟脉冲的作用下实现数据的移位。
同步移位寄存器具有以下特点：1. 同步时序：所有触发器在同一个时钟脉冲的作用下同时动作。
2. 移位方向：数据可以左移或右移。
3. 数据输入/输出方式：串行输入/串行输出、串行输入/并行输出、并行输入/串行输出、并行输入/并行输出。
74LS194是一种典型的4位双向移位寄存器，它具有以下功能：1. 右移：串行数据从SA输入，同时向右移位。
2. 左移：串行数据从SD输入，同时向左移位。
3. 并行输入：并行数据从d、c、b、a输入。
4. 保持：输出不变。
三、实训器材1. 74LS194移位寄存器芯片1片2. 74LS00门电路芯片1片3. 74LS20反相器芯片1片4. 74LS273锁存器芯片1片5. 电阻、电容、二极管、LED灯等元器件6. 逻辑电平转换器7. 信号发生器8. 示波器9. 数字万用表10. 实验板、连接线等四、实训内容1. 74LS194移位寄存器功能测试（1）测试目的：验证74LS194移位寄存器的逻辑功能。
（2）测试步骤：1. 将74LS194的输入端SD、SA、d、c、b、a连接到逻辑电平转换器，输出端Q0、Q1、Q2、Q3连接到LED灯。
2. 使用信号发生器产生时钟脉冲，连接到74LS194的时钟端CP。
3. 分别测试74LS194的右移、左移、并行输入和保持功能。
4. 观察LED灯的显示情况，验证74LS194的逻辑功能。
2. 74LS194移位寄存器应用电路设计（1）设计目的：设计一个基于74LS194的4位二进制计数器。
（2）设计步骤：1. 分析计数器的要求，确定计数器的位数和计数范围。
数电实验报告 移位寄存器功能测试及设计
实验报告实验六移位寄存器功能测试及设计2.6.1实验目的（1）掌握移位寄存器的工作原理与逻辑功能。
（2）掌握集成移位寄存器74LS74的逻辑功能及应用。
2.6.2实验仪器设备与主要器件实验箱一个；双踪示波器一台；稳压电源一台；函数发生器一台。
74LS74两块；74LS194两块；74LS283两块。
2.6.3实验原理1.双向移位寄存器双向移位寄存器是指在控制信号作用下，既能左移又能右移的多功能移位寄存器。
此外它还有并行输入置数、保持和异步清零等功能。
74LS194是一个典型的4位双向移位寄存器，其中，Rd为异步清零输入端，S1、S0为工作方式选择端。
D0、D1、D2、D3是数据输入端，Q0、Q1、Q2、Q3为并行数据输出端，D1L、D1R分别为左移、右移数据输出端，CP上升沿触发。
2.双向移位寄存器74LS194的应用（1）形成计数器电路，其中D1R=Q3。
0000——1000——1100——1110——1111——0111——0011——0001——0000（2）组成模12计数器电路。
000000——100000——110000——111000——111110——111111——011111——001111——000111——000011——000001——000000。
（3）形成并串转换电路。
2.6.4实验内容(2)如简图2-6-6所示，两个二进制数A(a0a1a2a3)、B（b0b1b2b3）分别存入74LS194（A）、74LS194（B），然后对它们按位相加，其和放入74LS1949（A）的移位输入中。
试才用全加器74LS283和D触发器74LS74组成能实现上述功能的电路，在74LS194（A）输出端Q0、Q1、Q2、Q3用发光二极管指示。
完善图2-6-6并依此图线调试电路，以表格的形式记录四个脉冲后的结果。
cp S0S1 B A Q0 1 0 0010 0011 00111 1 0 1001 1001 10012 1 0 1100 0100 01003 1 0 1110 1010 10104 1 0 1111 0101 0101(3)按单向移位寄存器的电路图2-6-1接线，实现串入-并出，并入-串出两种工作方式的输出序列。
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。
数字电路课程_移位寄存器功能测试实验报告
实验报告
一、实验名称：移存器功能测试
二、实验内容：
1、利用两块74HC（LS）74（四个触发器）构成一个单向的
移位寄存器
由于在MULTISIM中未找到双D触发器，如图1为用两
个D触发器代替双D触发器，连线大致相同。
图1
2、测试74HC（LS）194的功能
S S=00保持
（1）
10
图2 S S=01右移
（2）
10
图3
S S=10左移
（3）
10
图4
S S=11并行送数
（4）
10
图5
3、用两片74HC（LS）194做出模16的扭环计数器
利用两片74HC （LS ）194级联，将第一片74HC （LS ）194的Q 3输出端接到第二片74HC （LS ）194的D 0,再按31SR D Q 将第二片Q 3输出端和高电平+5V 共同输入与非门74LS00，把与非门的输出接到第一片的SR D ，连接电路如图
6。
图6
三、注意事项
1、集成电路要轻插轻拔。
四、收获
1、 实际操作中，74LS74双列直插式元件每列为8个引脚，
和实验指导书中不同，应使每列的第8个引脚闲置；
2、 实验接线时，可采用按功能分块连线，比如先接输入、
输出端，再接控制端，最后接地和电源，既提高准确率又提高效率；
3、做实验之前应检查实验装置是否完好，我们试验中就遇
到一个LED不亮的情况，最后影响实验现象观察；
4、通过实验对 74LS194移存器的原理有了更进一步的了
解，对第三个实验部分电路稍作调整用可实现模为其他数的扭环计数器。
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实验室：实验台号：日期：
专业班级：姓名：学号：
一、实验目的
1.了解二进制加法计数器的工作过程。
2.掌握任意进制计数器的设计方法。
二、实验内容
（一）用D触发器设计左移移位寄存器
（二）利用74LS161和74LS00设计实现任意进制的计数器
设计要求：
以实验台号的个位数作为所设计的任意进制计数器（0、1、2任选）。
8进制
利用复位法实现8进制计数器，8=1000B，将A端同与非门相连，当A端=1时，使复位端获得信号，复位，从而实现8进制。
五、思考题
1. 74LS161是同步还是异步，加法还是减法计数器?
答：在上图电路中74LS161是异步加法计数的?
答：通过置位端实现时，将Q0、Q3接到与非门上，输出连接到置位控制端。当Q3=1，Q2=0，Q1=0，Q0=1，即十进制为9时，与非门输入端Q0、Q3同时为高电平，位控制端为低电位，等到下一个CP上升沿到来时，完成置数，全部置为0。
三、实验原理图
1.由4个D触发器改成的4位异步二进制加法计数器
（输入二进制：11110000）
2.测试74LS161的功能
输入端
输出
Qn
时钟
清零
置数
P
T
X
0
X
X
X
清零
1
0
X
X
置数
1
1
1
1
计数
X
1
1
0
X
不计数
X
1
1
X
0
不计数
3.熟悉用74LS161设计十进制计数器的方法。
1利用置位端实现十进制计数器。
3.谈谈电子实验的心得体会，希望同学们提出宝贵意见。
答：通过这学期的电子实验，我对电子电路有了更加深入地了解。初步了解了触发器、寄存器、计数器等电子元件的使用。将理论与实践相结合，更加深入的了解了电子技术，学到了很多，对这学期的电子实验十分满意。
2利用复位端实现十进制计数器。
四、实验结果及数据处理
1.左移寄存器实验数据记录表
要求：输入二进制：11110000
移位脉冲的次数
移位寄存器状态
Q4
Q3
Q2
Q1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
2
0
0
1
1
3
0
1
1
1
4
1
1
1
1
5
1
1
1
0
6
1
1
0
0
7
1
0
0
0
8
0
0
0
0
2.画出你所设计的任意进制计数器的线路图（计数器从零开始计数），并简述设计思路。