移位寄存器课件.
移位寄存器应用.pptx
二、实验原理
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3、74LS194的功能表
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4. 移位寄存器的应用
移位寄存器构成的计数器在实际工程中经常用到。如：用移位存器构成环形计数器、扭环形计数器和自起动扭环形计数器、顺序脉冲发生器等等。
第5容及要求
设计并完成P178实验内容③图5.23.5所示串并转换（左移与右移）电路并用数码管显示电路输出状态选做：P180思考题6：设计并实现电路
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考试安排
操作考试下周2小时随堂出题考试；含一定设计；开卷；考察学生设计、实现并测试简单数字逻辑电路功能的基本实践能力；要求准备好所有已发元器件，包括各类逻辑门、触发器、数码管、发光二极管、电阻、电容、161、194等。笔试2小时，具体时间地点由学校统一安排；闭卷。
MSI移位寄存器及其应用ppt课件
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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
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六、实验预习要求
MSI计数器及其应用P117
精品课件
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0000
有效循环
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1000
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环形计数器状态转移图
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（Q3Q2Q1Q0）
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有效
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循环
1100
1110
1111
扭环形计数器状态转移图
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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
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四、实验原理及具体要求
（一）实验原理
《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。
寄存器和移位寄存器通用课件
通过设置特殊功能寄存器的值，可以控制计算机的运行 方式和状态。
移位寄存器概述
02
移位寄存器的定义与功能
01
移位寄存器是一种数字逻辑电路， 能够将输入的二进制序列在时钟 信号的控制下，逐位向左或向右 移动。
02
D
寄存器和移位寄存器的发展趋 势与未来展望
05
技术发展与新应用领域
技术进步
随着微电子技术的不断发展，寄存器和移位寄存器的集成度越来越高，性能越来越强大。
新应用领域
除了传统的数字逻辑和计算机应用，寄存器和移位寄存器在物联网、智能制造、自动驾驶等领域的应用也越来越 广泛。
未来发展方向与挑战
高速、低功耗
A
数字逻辑电路
寄存器和移位寄存器在数字逻辑电路中广泛应 用，如计数器、触发器等。
自动化控制系统
用于存储控制参数和状态信息，实现自动 化控制系统的稳定运行。
B
C
数据压缩与解压缩
利用移位寄存器实现数据压缩和解压缩，降 低存储和传输成本。
音频处理
在音频处理系统中，寄存器和移位寄存器用 于实现音频信号的滤波、混响等效果。
1.A 作为数据传输和处理的关键元件，移位寄存器
在数字系统中广泛应用于串行通信、数据转换、 算术运算和程序控制等领域。
1.C 进制数的乘除运算和二进制数的位移操作。 在算术运算中，移位寄存器可以快速实现二
1.B 转换，便于长距离数据传输和节省硬件资源。
通过移位操作，可以实现数据的串行/并行
1.D 在程序控制中，移位寄存器用于实现机器 指
移位寄存器
在数据传输、算术运算、序列检测等场景中应用较多，特别 是在通信和控制系统中。
移位寄存器PPT课件
Rd：同步复位信号 其它同74161
功能表： （74162功能表 与此相同）
CP Rd S1 S2 LD 功能 C 0 X X X 清零 0 X 1 0 1 1 保持 保持 X 1 X 0 1 保持 0
1 1 1 0 置数
1 1 1 1 计数
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74163时序图
Rd LD
D0 D1
3
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双向移位寄存器T4194功能表：
输入
时 复 控制 钟位
串入
CP Cr S1S0 DSL DSR X 0 XX X X
1 11 X X
1 10 D X
1 01 X D
1 00 X X
并入
D0D1D2D3 XXXX
D0D1D2D3 XXXX XXXX XXXX
输出 Q0Q1Q2Q3
功能
CP 0
CP 0
K0 Q0
J1 Q1 CP 1
K1 Q1
J2 Q2 CP 2
K2 Q2
J3 Q3 CP 3 K3 Q3
CP 1
Rd
R1 &
R2
以CP0为计数脉冲，Q0为输出，得到一位二进制计数器；以CP1为计数脉冲，Q3Q2Q1为输出， 得到5进制计数器，计数状态为（Q3Q2Q1）：000 001 010 011 100 ，Q3为CP1的5分频输出； R1、R2：清零端； S1、S2：置9 端；把CP1与Q0接在一起，以CP0为计数脉冲，Q3Q2Q1Q0为输出， 则为8421BCD码十进制计数器；把CP0与Q3接在一起，以CP0为计数脉冲，Q3Q2Q1Q0为输出， 则为8421BCD码十进制计数器。
Q3
1 10 0 0 0 0 0 1 1 1
寄存器和移位寄存器课件
数字电路与系统东南大学信息科学与工程学院第七章常用时序逻辑电路模块及应用寄存器和移位寄存器计数器序列信号发生器7.1 寄存器和移位寄存器寄存器◆寄存器是存储二进制信息的时序电路，它具有接收和寄存二进制数码的功能；◆前面介绍的触发器，我们曾经说过，它有两个基本功能：存储一位二进制信息；能够置位、复位；◆因此，触发器就是一种可以存储一位二进制信息的寄存器；◆将n个触发器合并起来使用，可以存储n位的二进制信息，也就是构成了n位的寄存器；时序逻辑电路模块我们常用的时序逻辑电路，很多有现成的集成电路产品，这包括：寄存器、移位寄存器、计数器、脉冲序列发生器、以及一些常用的驱动电路；本章的目的是介绍常用的时序逻辑器件，在此基础上，同学们能够查阅集成电路手册中的器件逻辑符号和功能表，学会使用相关的器件；能够使用集成时序逻辑模块，设计相应的电路；具备分析和设计逻辑器件基本功能电路的能力；了解集成时序逻辑电路功能模块的种类；◆该电路的数码接收过程为：●先将需要存储的四位二进制数码送到数据输入端D0～D3；●在CP端送一个时钟脉冲，脉冲上升沿后，四位数码并行地出现在四个触发器的Q端；●74175的功能表：移位寄存器◆移位寄存器不但可以寄存数据，而且在移位脉冲作用下，寄存器中的数据能够根据需要向左或向右移动；◆4位右移移位寄存器：◆我们来看这个电路的工作：◆设移位寄存器的初始状态为0000，串行输入数码D I=1101，从高位到低位依次输入；◆在4个移位脉冲作用后，输入的4位串行数码1101全部存入了寄存器中；再经过4个脉冲，数据全部移出了移位寄存器；◆其工作的状态表：再经过4个脉冲，与前面的时序图对应，其输入和输出？集成右移移位寄存器74195◆根据上面的分析，可以得到74195的功能表：◆74195的电路符号：（2）左移寄存器◆采用4位D触发器构成，数据由最右边的触发器D端输入；◆串行输出端为最左边的触发器Q端；(3)双向移位寄存器观察右移寄存器和左移寄存器，引入一控制端S，很容易构成既可左移又可右移的双向移位寄存器；◆其中，D SR为右移串行输入端，D SL为左移串行输入端；◆我们分析这个电路：◆当S=1时，D0=D S R、D1=Q0、D2=Q1、D3=Q2，在CP脉冲作用下，实现右移操作；当S=0时，D0=Q1、D1=Q2、D2=Q3、D3=D SL，在CP脉冲作用下，实现左移操作；（4）集成移位寄存器74194，就是双向移位寄存器74194的功能表74194逻辑符号图和引脚图由功能表可以看出74194具有如下功能:◆异步清零：当R D=0时，即刻清零，与其他输入及CP无关；◆当R D=1时，74194有4种工作方式，S1、S0是控制端：⏹当S1S0=00时，不论有无CP到来，各触发器状态不变；⏹当S1S0=01时，在CP的上升沿作用下，实现右移操作，即DS R →Q→Q1→Q2→Q3；⏹当S1S0=10时，在CP的上升沿作用下，实现左移操作，⏹即S L→Q3→Q2→Q1→Q0；⏹当S 1S 0=11时，在CP 的上升沿作用下，实现置数操作：D 0→Q 0，D 1→Q 1，D 2→Q 2，D 3→Q 3 ；(5)移位寄存器用作计数器①环形计数器◆该计数器共4个状态；◆为模4计数器；◆环形计数器的电路十分简单，N位移位寄存器可以计N个数；实现模N 计数器；◆状态为1的输出端的序号，即代表收到的计数脉冲的个数，通常不需要增加其他电路；◆构成环形计数器也可以用触发器；◆例如将几个D触发器连接起来，D与上一级的Q相连，构成一个环，其计数模值就是触发器的个数；◆环形计数器结构简单，但是有很多多余的状态，应分析其转移；②扭环形计数器◆为了增加有效的计数状态，扩大计数器模值，将右移寄存器的末级输出Q反相后，接到串行输入端，就构成了扭环形计数器；◆74194构成的扭环计数器有8个计数状态；◆一般来说，N位移位寄存器可以组成模2N的扭环形计数器；◆将末级输出反相后，接到串行输入；。
六移位寄存器课件t
1D
Q2 D3 C1
Q3
0000
1000
1100
1010 0101 1101
1110
1011 0110
CP
Q0
Q1
Q2
Q3
0001
0011 0111 1111
(a) 逻辑图
排列顺序： Q0nQ1nQ2nQ3n 0000→1000→1100→1110←1101←1010←0100←1001←0010
集成移位寄存器
数电1
4位双向移位寄存器 74LS194
其逻辑符号及引脚排列
VCC Q0 Q1 Q2 Q3 CP M1 M0
Q0 Q1 Q2 Q3
D0、D1、D2、D3为并行输入端；
Q0、Q1、Q2、Q3为并行输出端；
16 15 14 13 12 11 10 9 CR
M1
SR 为右移串行输入端，SL 为左移串行输入端；
的寄存器，需用n个触发器来构成。
Q0
Q1
Q2
Q3
（2)移位寄存器
移位寄存器能使其中所储存的二进制数,在移位脉冲的作用下左右移动。 按功能可分为左、右移移位寄存器双向移位寄存器； 根据移位寄存器存取信息的方式可分为：串入串出、串入并出、并入串出、并入并出四种形式。
并行
输
出
(3) 移位寄存器型计数器
1. 环行计数器
D0 D1 D2 D3 (b) 逻辑功能示意图
B、移位寄存器联接
C、移位寄存器双向应用
把移位寄存器的高、低位输出分别反馈到它的串行左、右输入端，就可以进行 双向循环移位，如下图所示，把输出端 Q3 和右移串行输入端SR 相连接，把输出 端 Q0 和左移串行输入端SL 相连接，设初始状态D0D1D2D3＝1000。S1 S0为11时， 则在时钟脉冲作用下1000置入Q0Q1Q2Q3；S1S0为01时，在其后时钟脉冲作用 下将依次变为0100→0010→0001→1000→……；S1S0为10时，将依次变为 0001→0010→0100→1000→……；S1S0为00时电路为保持状态。该电路可作为 双向顺序脉冲发生器。
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74LS74
74LS00
74LS194
连续脉冲 手动脉冲 +5v电源
1. 从D0端串行输入，寄存器的初态分别置成Q3-Q0：0001，0110，0101，0111， 在每种初态下，把D0接Q3，记录在CP作用下LED的工作状态。 2. 从D0端串行输入，寄存器的初态分别置成Q3-Q0：0000和0101，把D0接 Q3，记 录在CP作用下LED的工作状态。 3. 自启动：D0 =Q1•Q2•Q3 记录在CP作用下LED工作 状态 。
1.S1S0=11，D0D1D2D3分别取0110和1001，记录Q0-Q3的工作状态。 2.S1S0=00，观察并记录Q0-Q3的状态。 3.S1S0=01，取初态Q0-Q3：1000，使DSR与Q3相连，记录Q0-Q3的工作状态。 4.S1S0=10，取初态Q0-Q3：0001，使DSL与Q0相连，记录Q0-Q3的工作状态。
移位寄存器及其应用
一、实验目的 二、实验原理 三、实验器件 四、实验内容及思考题
实验目的
1、进一步掌握时序逻辑电路的设计步骤和方法；
2、熟悉和了解移位寄存器的工作原理功能及应用方法；
3、熟悉中规模4位双向移位寄存器的逻辑功能。
实验原理
具有寄存数据功能的逻辑电路称为寄存器。移位寄存器是 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。
三、用74LS194和74LS74设计一个串行码到并行码的转换电路 设输入的串行码为Q3-Q0：1、0、1、0,通过实验写出在CP作用下并行码的输出 过程， 并画出电路图。
四、思考题:
1.在N位移位寄存器中，串行输入N位二进制数需要多少个CP？送数的次序应从 高位至低位，还是低位至高位？
2.设计一个按 循环计数的自启动四位环形计数器，画出逻辑图。
74LS194有5种不同操作模式：并行送数寄存，右移（方向由QA至QD）， 左移（方向由QD至QA），保持及清零。S1、S0和Rd端的控制作用如表1所 示.
实验器件
双D触发器74LS74 四位双向移位寄存器74LS194 两输入与非门74LS00
实验内容
一用四块D型触发器（二块74LS74）接成4位输出的移位寄存器。
D1 A1
1 0
D2 A2
1
D3 A3
1
Байду номын сангаасD4 A4
1
0
0
0
CP
中规模双向移位寄存器型号为74LS194
U CC
16 15
QA QB
14
13
QC
QD CP
12
11
10
S1
S0
9
74LS194
CR SR
1 2
DA DB DC
3 4 5
DD
6
SL
7 8
地
其中DA、 DB 、 DC 、 DD为并行输入端；QA、QB、QC、QD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。
二、测试双向移位寄存器74LS194的逻辑功能 清零端CR接“1”，D0,D1,D2,D3,S1,S0分别接6个逻辑开关，CP接1Hz脉冲信号， Q0-Q3分别接4个LED 74LS194功能表
CR 0 1 S 1 S0 ×× 0 0 工作状态 置零 保持
1
1 1
0 1
1 0 1 1
右移
左移 并行输入