串行输入并行输出
74ls164
74LS164简介74LS164是一种8位串行输入/并行输出移位寄存器，广泛应用于数字电子领域。
它由TI（Texas Instruments）公司制造，是74系列（TTL）的一员。
功能74LS164具有以下主要功能：•8位位移寄存器：可以将8位数据进行位移操作，并将结果存储在内部存储器中。
•串行输入：通过一个输入引脚，可以逐位地输入8位数据。
•并行输出：通过8个输出引脚，可以同时输出寄存器中存储的8位数据。
引脚描述74LS164具有如下引脚：1.DS（Data Serial Input）：串行数据输入引脚，用于输入通过位移操作需要存储的8位数据。
2.SHCP（Shift Clock Input）：移位时钟输入引脚，用于控制位移操作的时钟信号。
3.STCP（Storage Clock Input）：存储时钟输入引脚，用于控制存储数据的时钟信号。
4.GND（Ground）：接地引脚。
5.Q7’（Serial Output）：串行输出引脚，用于输出移位操作的结果。
6.Q0-Q6（Parallel Outputs）：并行输出引脚，用于输出存储的8位数据。
7.VCC（Positive Supply）：正电源引脚。
工作原理74LS164工作时，可以通过两个时钟信号控制其行为。
下面是其工作原理的描述：•存储器清零：在存储器清零时，将SHCP和STCP引脚设置为高电平，并将DS引脚设置为低电平。
此时，存储器中所有的输出引脚将保持低电平状态。
•位移操作：在进行位移操作时，将SHCP引脚设置为低电平，然后将输入引脚DS设置为要输入的数据位状态（0或1）。
接下来，通过将SHCP 引脚设置为高电平，使得数据在寄存器内进行位移，具体移位方向取决于输入引脚DS的状态。
重复进行8次位移操作，即可完成8位数据的输入。
•存储数据：要将位移操作的结果存储在内部存储器中，需要控制STCP引脚的信号。
当所有位移操作完成后，将STCP引脚设置为高电平，将移位结果存储在寄存器中。
74HC165功能说明
74HC165功能说明
1.并行输入：74HC165具有8个并行输入引脚（A-H），可以同时读取8个输入信号。
这些输入信号可以是数字信号，也可以是模拟信号。
2.串行输出：74HC165具有串行输出引脚（QH），它可以将输入信号转换为串行输出信号。
输出信号的顺序与输入信号的读取顺序相同。
3.移位操作：74HC165可以通过移位操作来读取并且存储输入信号。
移位操作可以由一个时钟信号（SH/LD）和一个时钟使能信号（CLKINH）来控制。
当时钟使能信号为高电平时，移位操作生效；当时钟使能信号为低电平时，移位操作被禁止。
4.并行加载：除了移位操作之外，74HC165还可以通过并行加载操作来读取并存储输入信号。
并行加载操作可以通过时钟使能引脚（CLKINH）和并行加载引脚（PL）来控制。
当时钟使能引脚为高电平时，同时并行加载引脚为高电平，即可进行并行加载操作。
5.级联操作：多个74HC165芯片可以级联在一起，以扩展输入信号的数量。
级联操作可以通过级联引脚（SERA/B）和级联输出引脚（QH）来实现。
级联引脚可以将一个74HC165的输出连接到另一个74HC165的输入，以实现数据的串行传输。
总结起来，74HC165是一种用于将8个并行输入信号转换为串行输出信号的移位寄存器芯片。
它通过移位操作和并行加载操作来读取并存储输入信号，并且可以通过级联操作扩展输入信号的数量。
这种芯片在数字电路控制和数据采集等应用中非常常见，具有广泛的用途。
2.4.1 并行输入串行输出
2.4.1 并行输入串行输出移位寄存器实验1.步骤：（1）新建工程SHIFT8R；（2）新建VHDL文件SHIFT8R.vhd，编写程序如下：--带有同步并行预置功能的8位右移移位寄存器:SHIFT8R.VHDLIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY SHIFT8R ISPORT( CLK , LOAD : IN STD_LOGIC ; --CLK是移位时钟信号、LOAD是并行数据预置使能信号DIN : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0); --DIN是8位并行预置数据端口QB : OUT STD_LOGIC ); --QB是串行输出端口END ENTITY SHIFT8R;ARCHITECTURE BEHAV OF SHIFT8R ISBEGINPROCESS(CLK,LOAD)VARIABLE REG8 : STD_LOGIC_VECTOR( 7 DOWNTO 0);BEGINIF CLK'EVENT AND CLK='1' THENIF LOAD='1' THENREG8 := DIN; --装载新数据ELSEREG8(6 DOWNTO 0):= REG8(7 DOWNTO 1);-- 此语句表明：一个时钟周期后将上一时钟周期移位寄存器中的高7位-- 二进制数赋给此寄存器的低7位END IF;END IF;QB <= REG8(0);END PROCESS; -- 输出最低位END ARCHITECTURE BEHAV;（3）保存后编译；（4）新建波形图SHIFT8R.vwf，编辑输入波形；（5）进行功能仿真；（6）进行时序仿真；（7）资源分配；（8）编译后，生成可以配置到CPLD的POF文件。
2.功能仿真结果及分析：输入：DIN[7：0]8为并行输入信号输出：QB为串行输出信号控制：CLK为时钟信号LAOD并行数据预置使能信号（1）功能仿真：波形分析：LOAD=1，CLK=1，输入并行信号“01001101”LOAD=0，每输入一个脉冲，右移一位并从QB 端输出，依次为“01001101” 因此，该设计可以实现并行输入串行输出的右移移位功能。
寄存器实验报告
寄存器实验报告一、实验目的1. 了解寄存器的分类方法，掌握各种寄存器的工作原理；2. 学习使用Verilog HDL 语言设计两种类型的寄存器。
二、实验设备PC 微机一台，TD-EDA 实验箱一台，SOPC 开发板一块。
三、实验内容寄存器中二进制数的位可以用两种方式移入或移出寄存器。
第一种方法是以串行的方式将数据每次移动一位，这种方法称之为串行移位(Serial Shifting)，线路较少，但耗费时间较多。
第二种方法是以并行的方式将数据同时移动，这种方法称之为并行移位(Parallel Shifting)，线路较为复杂，但是数据传送的速度较快。
因此，按照数据进出移位寄存器的方式，可以将移位寄存器分为四种类型：串行输入串行输出移位寄存器(Serial In- Serial Out)、串行输入并行输出移位寄存器(Serial In- Parallel Out)、并行输入串行输出移位寄存器(Parallel In- Serial Out)、并行输入并行输出移位寄存器(Parallel In-Parallel Out)。
本实验使用Verilog HDL 语言设计一个八位并行输入串行输出右移移位寄存器(Parallel In- Serial Out)和一个八位串行输入并行输出寄存器(Serial In- Parallel Out)，分别进行仿真、引脚分配并下载到电路板进行功能验证。
四、实验步骤1．并行输入串行输出移位寄存器实验步骤1）. 运行Quartus II 软件，选择File New Project Wizard 菜单，工程名称及顶层文件名称为SHIFT8R，器件设置对话框中选择Cyclone 系列EP1C6Q240C8 芯片，建立新工程。
2.) 选择File New 菜单，创建Verilog HDL 描述语言设计文件，打开文本编辑器界面。
3.) 在文本编辑器界面中编写Verilog HDL 程序，源程序如下：module SHFIT8R(din,r_st,clk,load,dout);input [7:0]din;input clk,r_st,load;output dout;reg dout;reg [7:0]tmp;always @(posedge clk)if(!r_st)begindout<=0;endelsebeginif(load)begintmp=din;endelsebegintmp[6:0]=tmp[7:1];tmp[7]=0;enddout<=tmp[0];endendmodule4). 选择File Save As 菜单，将创建的VHDL 设计文件保存为工程顶层文件名SHIFT8R.V。
模式锁存触发电路设计任务说明习题解答
任务8.2模式锁存触发电路设计任务说明习题解答一、测试（一）判断题1、移位寄存器74LS194 可串行输入并行输出，但不能串行输入串行输出。
答案：F解题：并行送数功能。
当/CR=1，M1M0=11时，在上升沿作用下，D0～D3端输入的数码d0～d3并行送入寄存器。
当/CR=1、M1M0=01时，在上升沿作用下，DSR端输入的数码依次送入寄存器。
2、寄存器并行方式与串行方式比较，并行存取方式的速度比串行存取方式慢得多，而且所用的数据线要比串行方式多。
答案：F解题：寄存器并行方式与串行方式比较，并行存取方式的速度比串行存取方式快得多，但所用的数据线要比串行方式多。
3、寄存器能够把串行数据变成并行数据。
答案：T解题：寄存器能够把串行数据变成并行数据。
4、双向移位寄存器74LS194当/CR端输入低电平时，所有输出均为零。
答案：T解题：双向移位寄存器74LS194当/CR端输入低电平时，所有输出均为零。
5、数据锁存器74HC573的/OE引脚输入无效信号为高时，输出为高阻。
答案：T解题：数据锁存器74HC573的/OE引脚输入无效信号为高时，输出为高阻6.能存放二值代码的部件叫做寄存器。
寄存器按功能分为数码寄存器和移位寄存器。
数码寄存器只供暂时存放数码，可以根据需要将存放的数码随时取出参加运算或者进行数据处理。
移位寄存器不但可存放数码，而且在移位脉冲作用下，寄存器中的数码可根据需要向左或向右移位。
答案：T解题：能存放二值代码的部件叫做寄存器。
寄存器按功能分为数码寄存器和移位寄存器。
数码寄存器只供暂时存放数码，可以根据需要将存放的数码随时取出参加运算或者进行数据处理。
移位寄存器不但可存放数码，而且在移位脉冲作用下，寄存器中的数码可根据需要向左或向右移位。
7.从寄存器取出数码的方式也有并行输出和串行输出两种。
在并行输出方式中，被取出的数码在对应的输出端同时出现；在串行输出方式中，被取出的数码在一个输出端逐位输出。
通信协议简介及区别(串行、并行、双工、RS232等)
基本的通讯方式有并行通讯和串行通讯两种。
并行通讯：一条信息的各位数据被同时传送的通讯方式称为并行通讯。
并行通讯的特点是：各数据位同时传送，传送速度快、效率高，但有多少数据位就需多少根数据线，因此传送成本高，且只适用于近距离（相距数米）的通讯。
串行通讯：一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通讯方式称为串行通讯。
串行通讯的特点是：数据位传送，传按位顺序进行，最少只需一根传输线即可完成，成本低但送速度慢。
串行通讯的距离可以从几米到几千米。
根据信息的传送方向，串行通讯可以进一步分为单工、半双工和全双工三种。
信息只能单向传送为单工；信息能双向传送但不能同时双向传送称为半双工；信息能够同时双向传送则称为全双工。
而按照串行数据的时钟控制方式，串行通信又可分为同步通信和异步通信两种方式。
异步通信：接收器和发送器有各自的时钟；同步通信：发送器和接收器由同一个时钟源控制。
1、异步串行方式的特点所谓异步通信，是指数据传送以字符为单位，字符与字符间的传送是完全异步的，位与位之间的传送基本上是同步的。
异步串行通信的特点可以概括为：①以字符为单位传送信息。
②相邻两字符间的间隔是任意长。
③因为一个字符中的比特位长度有限，所以需要的接收时钟和发送时钟只要相近就可以，不需同步。
④异步方式特点简单的说就是：字符间异步，字符内部各位同步。
2、异步串行方式的数据格式异步串行通信的数据格式如图1所示，每个字符（每帧信息）由4个部分组成：①1位起始位，规定为低电0；②5～8位数据位，即要传送的有效信息；③1位奇偶校验位；④1～2位停止位，规定为高电平1。
3、同步串行方式的特点所谓同步通信，是指数据传送是以数据块（一组字符）为单位，字符与字符之间、字符内部的位与位之间都同步。
同步串行通信的特点可以概括为：①以数据块为单位传送信息。
②在一个数据块（信息帧）内，字符与字符间无间隔。
③因为一次传输的数据块中包含的数据较多，所以接收时钟与发送进钟严格同步，通常要有同步时钟。
74ls165工作原理
74ls165工作原理74LS165是一款逐位移位寄存器，它可以将8位的输入数据进行并行转换，输出到8位的串行数据线上。
下面我们来了解一下74LS165的工作原理。
让我们了解一下74LS165的引脚和功能。
引脚|功能-|-1|GND2A|串行数据输入2B|并行数据输入3|时钟输入4-11|并行数据输出12|输出使能13-16|电源电压1.并行数据输入与串行数据输入的选择在74LS165中，可以通过引脚2A和2B选择并行输入或串行输入。
当2A引脚被使能时，串行数据输入被禁用，只有并行数据输入被使用。
当2B引脚被使能时，串行数据输入被启用。
2.时钟输入时钟输入引脚（引脚3）接收到一个高电平脉冲时，输入的数据就会进行一次并行转换，然后被输出到串行数据线上。
3.并行数据输出在74LS165中，有8个并行数据输出引脚（引脚4-11），这些引脚输出并行转换后的8位数据。
当时钟输入引脚接收到高电平脉冲时，输入的数据被放入寄存器中，并且寄存器的输出被更新。
在74LS165中，也有一个串行数据输出引脚（引脚2A）。
这个引脚在并行输入模式下不起作用，但在串行输入模式下，输出的数据是串行输入的数据。
5.输出使能输出使能引脚（引脚12）用于控制输出数据。
当输出使能被禁用时，无法从并行数据输出引脚和串行数据输出引脚中读取数据。
除了了解74LS165的工作原理外，还有一些注意事项需要我们关注。
首先是和时钟的相关问题。
在使用74LS165时，时钟输入必须关注到其稳定性和精确度。
如果时钟信号不稳定或者精度不够，将会影响到转换数据的准确性和精度。
其次是和输入电平的相关问题。
对于74LS165，它的输入电平应该在规定范围之内，否则会对其正常工作产生影响。
当输入电平过高时，就会超出芯片的工作范围，导致器件失效。
而当输入电平过低时，芯片不能正常工作。
芯片的使用温度也需要注意。
74LS165的使用温度范围为0℃到70℃，如果超出这个范围，就会对芯片产生影响。
74ls164与单片机的串并转换(串转并-串进并出)
74ls164与单片机的串并转换（串转并\串进并出）
74LS164串转并实验本实验是用74LS164把输入的串行数转换成并行数输出，74LS164为串行输入并行输出移位寄存器，其引脚图及功能如下：
A、B：串行输入端；
QA～QH：并行输出端；
CLR：清零端，低电平有效；
CLK：时钟脉冲输入端，上升沿有效。
实验采用单片机串行工作方式0和P1端口两种方式串行输出数据。
串行口工作方式0时，数据为8位，从RXD端输出，TXD端输出移位信号，其波特率固定为Fosc/12。
在CPU 将数据写入SBUF寄存器后，立即启动发送。
待8位数据输完后，硬件将状态寄存器的TI位置1，TI必须由软件清零。
串行口工作方式0数据/时钟是自动移位输出，用P1端口输出数据时，要编程位移数据，每输出一个数据位，再输出一个移位脉冲。
内容及步骤：
本实验需要用到单片机最小系统（F1区）、十六位逻辑电平显示（I4区）和74LS164（G3区）。
1、选用89C51单片机最小应用系统模块，用八位数据线连接74LS164的并行输出JD5G 与十六位逻辑电平显示模块JD2I，将74LS164的串行输入端A/B（1和2脚）接到RXD 上，CLK接到TXD上，CLR接INT0。
2、用串行数据通信线连接计算机与仿真器，把仿真器插到模块的锁紧插座中，请注意仿真器的方向：缺口朝上。
3、打开KeiluVision2仿真软件，首先建立本实验的项目文件，接着添加TH23_74164.ASM 源程序，进行编译，直到编译无误。
4、全速运行程序，观察发光二极管亮灭情况，先右移动两次，再左移动两次，然后闪烁两次。
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串行出入并行输出寄存器实验1.步骤：
（1）新建工程SHIFT8
（2）新建VHDL文件，编写程序如下：
--串行输入并行输出寄存器:
LIBRARY IEEE;
USE Shift8 IS
PORT( DI ,CLK : IN STD_LOGIC;
DOUT : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));
END ENTITY Shift8;
ARCHITECTURE BEHA OF SHIFT8 IS
SIGNAL TMP : STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
BEGIN
PROCESS(CLK)
BEGIN
IF(CLK'EVENT AND CLK='1') THEN
TMP(7)<=DI;
FOR I IN 1 TO 7 LOOP
TMP(7-I)<=TMP(8-I);
END LOOP;
END IF;
END PROCESS;
DOUT<=TMP;
END ARCHITECTURE BEHA;
（3）保存后编译；
（4）新建波形图，编辑输入波形；
（5）进行功能仿真；
（6）进行时序仿真；
（7）资源分配；
（8）编译后，生成可以配置到CPLD的POF文件。
2.功能仿真结果及分析：
输入：DI为串行输入信号
输出：DOUT[7：0]为并行输出信号
控制：CLK为时钟信号
（1）功能仿真
波形分析：DI串行输入“01010101”
DOUT[0：7]并行输出“01010101”
因此，该设计能够实现串行输出并行输出的功能。
（2）时序仿真
从波形图看出来，并行输出中两条相邻输出时间延迟为.
3.资源分配。