实验 十一 —— 移位寄存器 设计与应用.pdf

实验十一——移位寄存器设计与应用 姓名： 樊浩然 学号： 3130000924 专业：竺院求是科学班（计算机） 课程名称： 逻辑与计算机设计基础实验 同组学生姓名： 蒋若辰 实验时间： 2014- 12-24 实验地点：紫金港东4-509 指导老师： 蒋方炎 一、实验目的和要求 1. 掌握移位寄存器的工作原理及设计方法 2. 掌握串、并数据转换的概念与方法 3. 了解序列信号在CPU 控制器设计中的应用 二、实验内容和原理 2.1 实验内容 ·用Verilog HDL 语言，采用结构化描述方法设计一个 16 位带并 行输入的右移移位寄存器 * 编写该移位寄存器的代码模块shift_reg * 针对该模块，编写波形仿真输入代码 * 进行波形仿真，并分析仿真结果是否正确 ·利用该移位寄存器实现一个7 位并行－串行转换器 2.2 实验原理 2.2.1 带并行置入的移位寄存器  移位寄存器：每来一个时钟脉冲，寄存器中的数据按顺序向 左或向右移动一位 第1 页/共 15 页  必须采用主从触发器或边沿触发器  不能采用电平触发器  数据移动方式：左移、右移  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 2.2.2 串行输入的移位寄存器  使用D 触发器，可构成串行输入的移位寄存器 图表1 串行输入的移位寄存器 2.2.3 带并行输入的右移移位寄存器 数据输入移位寄存器的方式：串行输入、并行输入 QD QC QB QA Q Q Q Q Q Q Q Q T R T R T R T R E L E L E L E L S C S C S C S C D D D D clk shift_in 串行输入 并行输入命令 S 并行输入数据 par_in 图表2 并行输入的右移移位寄存器 第2 页/共 15 页 2.2.4 7 位并行- 串行转换器 图表3 没有启动命令时 图表4 有启动命令时 三、主要仪器设备 1. 装有ISE 的计算机系统 1 台 2. Spartan III 实验板 1 套 第3 页/共 15 页 四、操作方法与实验步骤 4.1 设计16