实验移位寄存器.doc

实验七 寄存器 移位寄存器 一、实验目的 1 掌握常用寄存器、移位寄存器的使用方法。 2 掌握中规模移位寄存器的应用。 二、实验设备和元器件 1 SAC-2电工电子实验台；SS-01数字实验模块。 2 DL-4330示波器；EM-1463函数信号发生器。 3 74LS373 74LS164 74LS595 74LS00 74LS20 74LS86 三、实验原理 寄存器（Register）和移位寄存器（Shift Register） 1、寄存器（Register）:在数字系统中，常需要一些数码暂时存放起来，这种暂时存放数码。一个触发器可以寄存1位二进制数码，要寄存几位数码，就应具备几个触发器，此外，寄存器还应具有由门电路构成的控制电路，以保证信号的接收和清除。 移位寄存器 　移位寄存器除了具有寄存数码的功能外，还具有移位功能，即在移位脉冲作用下，能够把寄存器中的数依次向右或向左移。它是一个同步时序逻辑电路,根据移位方向，常把它分成左移寄存器、右移寄存器 和 双向移位寄存器三种；根据移位数据的输入－输出方式，又可将它分为串行输入－串行输出、串行输入－并行输出、并行输入－串行输出和并行输入－并行输出四种电路结构。图由D触发器构成的简单移位寄存器，从CP上升沿开始到输出新状态的建立需要经过一段传输延迟时间，所以当CP上升沿同时作用于所有触发器时，它们输入端的状态都未改变。于是，FF0按DI原来的状态翻转，FF1按Q0原来的状态翻转， FF2按Q1原来的状态翻转， FF3按Q2原来的状态翻转，同时，输入端的代码存入F0，总的效果是寄存器的代码依次右移一位。可见，经过4个CP信号后，串行输入的四位代码全部移入了移位寄存器，并在四个输出端得到并行输出代码。利用移位寄存器可实现代码的串行—并行转换。若再加4行个CP信号，寄存器中的四位代码还可以从串端依次输出。 四、实验步骤 1、74ls373逻辑功能测试 （1）74ls373引脚说明 74ls373为三态输出的八 D 透明锁存器，共有 54S373 和 74LS373 两种其主要电特性的典型值如下(不同厂家具体值有差别)： 54S373/74S373 7ns 525mW ,54LS373/74LS373 17ns 120mW 74LS373 的输出端 0～7 可直接与总线相连。 当三态允许控制端 OE 为低电平时，Q0～Q7为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。当 OE 为高电平时，Q0～Q7 呈高阻态，即不驱动总线，也不为总线的负载，但锁存器内部的逻辑操作不受影响。 当锁存允许端 LE 为高电平时，Q 随数据 D 而变。当 LE 为低电平时，D 被锁存在已建立的数据电平。 　　符号： 　　D0～D7 数据输入端 　　OE 三态允许控制端（低电平有效） 　　LE 锁存允许端 Q0～Q7 输出端 （2）74LS373逻辑功能测试 2、74LS595逻辑功能测试 （1）74LS595的说明： MR(10脚): 低点平时将移位寄存器的数据清零。(11脚)：上升沿时数据寄存器的数据移位。QA--QB--QC--...--QH；下降沿移位寄存器数据不变。(12脚)：上升沿时移位寄存器的数据进入数据存储寄存器，下降沿时存储寄存器数据不变。当移位结束后，在RCK端产生一个正脉冲，更新显示数据。(13脚): 高电平时禁止输出（高阻态）。如果单片机的引脚不紧张，用一个引脚控制它，可以方便地产生闪烁和熄灭效果。比通过数据端移位控制要省时省力。注：74164和74595功能相仿，都是8位串行输入转并行输出移位寄存器。74164的驱动电流(25mA)比74595(35mA)的要小,14脚封装，体积也小一些。74595的主要优点是具有数据存储寄存器，在移位的过程中，输出端的数据可以保持不变。这在串行速度慢的场合很有用处，数码管没有闪烁感。与164只有数据清零端相比，595还多有输出端时能/禁止控制端，可以使输出为高阻态。 3、用74LS595和适当的门电路设计跑马灯。要求：排成一串的8个LED灯L1-L8逐个点亮。8个LED逐个点亮后再逐个熄灭。