MSI移位寄存器及其应用ppt课件
合集下载
MSI移位寄存器及其应用PPT课件
Q7 Q6 Q5 Q4
Q3 Q2 Q1 Q0
精选PPT课件
9
3、用74LS194结合门电路实现自启动的环形 计数器与扭环计数器（自主性设计实验）
要求：自拟方案，参考状态转移图，画出设计电路 图，测试电路功能并记录。
精选PPT课件
10
1111
0111 1110
1100
1010
0110
0011
（Q3Q2Q1Q0）
0000
有效循环
0001
1000
0010
1001
0100
1010
0101
1101
环形计数器状态转移图
精选PPT课件
11
（Q3Q2Q1Q0）
0000
0001
0011
1001
0100
1010
1101
0110
有效
1000
0111
1011
0101
0010
循环
1100
1110
1111
扭环形计数器状态转移图
精选PPT课件
1
1
0
1
解决的办法： 在 CP脉冲的作用下 ，依次送入数码 左移寄存器： 先送高位，后送低位 右移寄存器： 先送低位，后送高位
由于该电路为一左移寄存器，数码输入顺序为：
1
0
1
1
精选PPT课件
6
欲存入数码1011即D1D2D3D4= 1011
CP
Q4
Q3
Q2
Q1
1
1(D1) ×
×
×
2
0(D2) 1(D1) ×
2个
74LS27 三三输入或非门
《移位寄存器》课件
技术挑战与展望
高精度与高稳定性
随着应用需求的不断升级，对移位寄存器的精度和稳定性要求也越来越高。未来的研究将 致力于提高移位寄存器的性能指标，以满足各种高端应用的需求。
低功耗与高能效
在便携式和移动设备中，功耗和能效是至关重要的性能指标。未来的移位寄存器设计将更 加注重节能和能效提升，以延长设备的续航时间和降低运行成本。
硬件描述语言实现
使用Verilog或VHDL等硬件描述语言编写移位寄存器的逻辑 电路，通过仿真和综合工具生成可编程逻辑门阵列（FPGA） 或专用集成电路（ASIC）的配置文件。
集成电路实现
将移位寄存器的逻辑电路直接集成在一片集成电路（IC）中 ，通过外部接口与其它电路或系统连接。
基于软件的实现方式
ASIC实现
将移位寄存器的逻辑电路定制集成到专用集成电路（ASIC）中，通过硬件实现移位寄 存器的功能。ASIC具有高性能和低功耗的特点，但开发周期较长且成本较高。
05 移位寄存器的性能指标与 优化
性能指标
吞吐量
衡量移位寄存器处理数据的能 力，通常以每秒传输的位数（ bps）或每秒传输的帧数（fps
。
02
小型化
随着便携式电子设备的普及，移位寄存器的小型化需求也越来越迫切。
小型化移位寄存器的设计需要综合考虑性能、功耗和集成度等多个因素
。
03
智能化
智能化是当前电子设备的重要发展方向，移位寄存器也不例外。通过集
成智能算法和传感器，移位寄存器可以实现自适应控制和预测性维护等
功能，提高设备的整体性能和可靠性。
集成化与模块化
集成化和模块化是提高移位寄存器可靠性和可维护性的重要手段。未来的移位寄存器将更 加注重模块化和可扩展性设计，以方便设备的组装和维护。同时，集成化设计也有助于减 小设备体积和重量，满足便携式应用的需求。
数字电路第5章 常用MSI组合逻辑器件及其应用幻灯片
P
P a
a
=1 M
N
M M N
P 为输入脉冲，其工作频率50~60HZ a 为译码电路输出的一个段位显示控制信号 M 、N 为液晶电极控制信号
异或门将输入脉冲和段位显示控制信号相异或输出的信号，与 原输入脉冲产生一个M-N的交变电压，使液晶显示器正常显示字符。
点亮七段液晶数码管的方法与半导体数码管的类似。 19
1.工作原理
MSI：74LS151（8选1、互补输出）
D0
A1 A0 Y
D1
Y 0 0 D0
D2
0 1 D1
D3
A1 A0
1 0 D2 1 1 D3
Y=Di （地址选择信号A1A0决定Di）
CC14539、74LS153（双4选1）
2. 4选1数据选择器
当S1 0时，Y1 D1i
当S1
1时，Y 1
如双2线-4线译码器CC4555）
•利用使能端可将多片138级连使用，如进行4线-16线译码
12
第5章常用MSI组合逻辑器件及其应用
【例】 用两片74LS138接成4—16线译码器。
D3 D2 D1 D0
124
+5V
&
124
G2B G2A G1
&
74LS138(1)
01234567
74LS138(2)
数据选择器的逻辑功能的K图描述 例：八选一数据选择器CT74LS151的K图描述
5.1.2 编码器
1.普通编码器（不允许两个或两个以上的输入有效） 编 码：在选定的一系列二进制数码中，赋予数码特定含义的过程 编码器：执行编码功能的电路
5
第5章常用MSI组合逻辑器件及其应用 2.优先编码器（允许多个输入有效） 原理：对输入信号按优先顺序排队，当几个输入信号同时出现时， 只对其中优先权最高的一个信号进行编码 实例：8线－3线优先编码器74LS148（符号：P.112）的介绍：
实验七 MSI移位寄存器及应用(1)幻灯片PPT
X ↑1
0
1
1
XX
X
X
X
X
X ↑X
X
X
X
X ↑X
X
X
X
1 ↑X
X
X
X
0 ↑X
X
X
X
XX
X
X
X
X
2、用两片CD40194构成八位双向移位寄存器（选作） 要求见实验指导书。
3、用CD40194构成左移环形计数器 要求：自行画出实验电路图和状态转移图。CP接10kHz方波， 以Q0为参照画出波形图。
4、用CD40194构成右移扭环计数器 要求：自行画出实验电路图和状态转移图。 CP接10kHz方波， 以Q0为参照画出波形图。
X
0
1
0
0 右移
1
↑
X
X
X
X
1
0
0
1 左移
0
↑
X
X
X
X
0
0
1
0 左移
X
X
X
X
X
X
0
0
1
0 保持
3、移位寄存器级联
4、由CD40194构成右移环形计数器
引脚不能悬 空，必须全 部连接起来
CD4012
CD4012
G1、G2为启动电路，启动时G1为1 S1=S0=1为预置状态→CP↑→Q0Q1Q2Q3=1110 启动后，S1=0
5、由CD40194构成左移扭环计数器
引脚不能悬 空，必须全 部连接起来
三、实验任务
1、CD40194逻辑功能测试 要求画出逻辑功能测试电路图及功能表。
Байду номын сангаас
寄存器和移位寄存器17页PPT
谢谢！
பைடு நூலகம்
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
寄存器和移位寄存器
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
02-25.3 MSI移位寄存器及其应用-课件
█ MSI移位寄存器分类
移位方向
分类
输入/输出
综合功能
左移 右移 双向移位 串入/串出 串入/并出 并入/串出 异步清零、同步置 数、状态保持等
《数字电子技术基础》
第二十五讲 常见时序逻辑电路——寄存器和移位寄存器
█ 多功能集成寄存器-74194
（1）74194的功能
表1 74194工作方式控制表
◆ 寄存器存入数码的方式和取出数码的方式均有并 行方式和串行方式两种。输入、输出都为并行方式的寄 存器一般称之为数码寄存器或静态寄存器。
◆ 除并入-并出寄存器外，其它三种输入输出形式 的寄存器，即串入-并出、并入-串出和串入-串出的寄存 器均称为移位寄存器。
《数字电子技术基础》
第二十五讲 常见时序逻辑电路——寄存器和移位寄存器
1 1 1 0 D’6
《数字电子技术基础》
图2 74194分别实现左移、右移和并入功能 《数字电子技术基础》
第二十五讲 常见时序逻辑电路——寄存器和移位寄存器
【例2】容量扩展：试用两片74194构成8位移位寄存器。
左串出
右串出
图3 【例2】图解
《数字电子技术基础》
第二十五讲 常见时序逻辑电路——寄存器和移位寄存器
█ 多功能集成寄存器-74195 （1）74195的功能
表3 74195功能表
图4 74195惯用逻辑符号
《数字电子技术基础》
第二十五讲 常见时序逻辑电路——寄存器和移位寄存器
（2）74195应用示例
【例3】两片74195连接如图所示，试分析其工作情况。
图5 【例3】电路图
《数字电子技术基础》
第二十五讲 常见时序逻辑电路——寄存器和移位寄存器
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
12
五、实验报告要求
1、画出实验电路，画出波形图对比，并 标上对应的地址码和输入输出端。
2、按实验要求列表，记录实验数据和真 值表，对实验结果进行分析。
3、对实验中发现的问题进行讨论。
精品课件
13
六、实验预习要求
MSI计数器及其应用P117
精品课件
14
感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
0000
有效循环
0001
1000
0010
1001
0100
1010
0101
1101
环形计数器状态转移图
精品课件
11
（Q3Q2Q1Q0）
0000
0001
0011
1001
0100
1010
1101
0110
有效
1000
0111
1011
0101
0010
循环
1100
1110
1111
扭环形计数器状态转移图
精品课件
实验六 MSI移位寄存器及其应用
一、实验目的
1.掌握中规模集成电路移位寄存器原理及逻辑 功能 2.学习移位寄存器的灵活应用 3.熟悉MSI移位寄存器的应用 4.熟悉移位寄存器自启动反馈逻辑的设计方法
精品课件
1
二、实验仪器及器材
仪器：
数字电路学习机
双踪示波器
频率计数器
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ数发生器
芯片：
74LS194 移位寄存器（P309）
器与扭环计数器（自主性设计实验）
精品课件
4
四、实验原理及具体要求
（一）实验原理
假设4是低位寄存器，1是高位寄存器 由D触发器的特性方程可知：
在CP脉冲的作用下，低位触发器的 状态送给高位，做高位的次态输出
Q4 n1 D Q3n1Q4n
Q2n1Q3n
Q1n1Q2n
左移寄存器
精品课件
5
？ 欲存入数码1011，采用串行输入，只有一个数据输入端
感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
2个
74LS27 三三输入或非门
1个
74LS00 四二输入与非门（P305） 1个
74LS20 二四输入与非门（P306） 1个
精品课件
2
二、实验仪器及器材
仪器： 数字电路学习机 双踪示波器 频率计数器 函数发生器 芯片：
74LS194 移位寄存器（P309）
2个
74LS27 三三输入或非门
1个
74LS00 四二输入与非门（P305） 1个
74LS20 二四输入与非门（P306） 1个
精品课件
3
三、实验内容
1、译码器74LS194逻辑功能测试（验证性实验） 2、用两片74LS194设计二进制码的串行传输系统
（示范性设计实验） 3、用74LS194结合门电路实现自启动的环形计数
Q7 Q6 Q5 Q4
Q3 Q2 Q1 Q0
精品课件
9
3、用74LS194结合门电路实现自启动的环形 计数器与扭环计数器（自主性设计实验）
要求：自拟方案，参考状态转移图，画出设计电路 图，测试电路功能并记录。
精品课件
10
1111
0111 1110
1100
1010
0110
0011
（Q3Q2Q1Q0）
1
1
0
1
解决的办法： 在 CP脉冲的作用下 ，依次送入数码 左移寄存器： 先送高位，后送低位 右移寄存器： 先送低位，后送高位
由于该电路为一左移寄存器，数码输入顺序为：
1
0
1
1
精品课件
6
欲存入数码1011即D1D2D3D4= 1011
CP
Q4
Q3
Q2
Q1
1
1(D1) ×
×
×
2
0(D2) 1(D1)
精品课件
8
2、用两片74LS194设计二进制码的串行传输 系统（示范性设计实验）
要求：完成串行传输电路，并填写好表4.38
工作方式
控制端 送数 右移 右移 右移 右移 右移 右移 右移
S1 S0 11 01 01 01 01 01 01 01
cp↑
1 2 3 4 5 6 7 8
第（1）片74LS194 第（2）片74LS194
×
×
3
1(D3) 0(D2) 1(D1) ×
4
1(D4) 1(D3) 0(D2) 1(D1)
1
1 0
1
精品课件
7
四、实验原理及具体要求
（二）实验要求
1、译码器74LS194逻辑功能测试（验证性实验）
74LS194的引脚图及逻辑功能表如上，请验证上面的功能表并回答下面的问题： 如果要完成循环左移与循环右移，需要对芯片管脚进行怎样的连线？