项目6数据寄存与传输

1、项目6 数据寄存与传输1. 实训目的（1）了解寄存器的基本功能。（2）学会寄存器的使用方法。（3）熟悉寄存器的一般应用。（4）进一步掌握数字电路逻辑关系的检测方法。2. 实训设备与器件实训设备：示波器1台、万用表一只、逻辑笔一支、秒信号发生器一个。实训器件：74LS194集成电路两块、电阻、发光二极管若干。3. 实训电路实训电路如图6.1所示。电路中，与集成电路74LS194 Qi端连接的发光二极管可以按照 一定的方式显示。亠I8?d1k?Q Q cf 674LS1943 4 5U R D D1 D2 D3 D C SS1 M321nru2 D D0 D1 D2 D3 D74LS04474LS

2、1949 0KC S5 S1R4.7k|?厂1吃74LS04-AB秒脉冲输入项目六图4. 实训步骤1）连接电路按图连接线路。注意，集成电路电源牛”、”端未在电路中给出，如果不是在制作好的PCB板上焊接电路，接线时不要漏接。图中，控制端A接高电平，B接低电平。如果没有电路中要求的秒信号发生器，可以用555时基电路组成一个周期为几百毫秒的间歇振荡 器来代替。2）电路功能显示接通电源，将秒信号发生器的输出接入电路的秒脉冲输入端”。触按按键S,观测发光二极管的显示情况。如果电路没有故障，可以看到电路中的发光二极管从左至右一个一个全 部点亮，然后又从左至右一个一个全部熄灭，以此规律不断循环。3) 电路逻

3、辑关系检测(1) 将秒信号发生器从电路中断开，在秒脉冲输入端接入单脉冲信号发生器。(2) 接通电路， 测量第 i(i依次等于015)个单脉冲后，左、右两块 74LS194各引脚的电平，将结果填入表6.1中(表中已给出了前 3个时钟脉冲各引脚的数据)。显然，74LS194 Q端的电平可以用与之相连的发光二极管的亮、灭来表示，亮为高电平，灭为低电平。引脚 脉冲数S1S21Qo1Q11Q21Q32Qo2Q12Q22Q3o0100000000101100000002011100000030111100000456789101112131415表注：1Qo表示5的Qo, 2Qo表示U2的Qo,其他可以此

4、类推。 测试完毕后，从表格中找出输出数据变化的规律。4) 74LS194功能试验(1) 左右移位。关闭电源，将控制端 A接低电平，B接高电平，脉冲输入端(CLK)接秒信号。 再次打开 电源并触按按键 S后，可以看到显示方式与原来的不同：电路中的发光二极管从右至左一个一个全部点亮，然后又从右至左一个一个全部熄灭，以此规律不断循环。显然，控制端A、 B所接的电平，决定了数据传送的方向(2) 并行加载数据。断开电源，将 So、S1置11 (都接高电平)，将DoD3置1010;打开电源，此时，发光 二极管均不亮，送入一个单脉冲，观察发光二极管的亮、灭情况。如果操作准确，发光二极管的亮、灭指示QoQ3的

5、数据为1o1o，说明DoD3的数据已加载到输出端，此时再改变输入端的数据，输出数据不变。(3) 清零。将端对地短路，如果操作无误，所有二极管均熄灭，即输出端数据均为o。5) 实训总结与分析(1)分析步骤3)中得到的数据，可以观察到，每当74LS194 CLK端出现一个脉冲时，74LS194就将输入端的数据(高低电平)送到Qo端，Qo端的数据送到 Q1端，Q2端的数据送到Q3端。器件的这种功能在数字系统中是十分有用的。首先，它能根据需要将输入端的数据寄存起来，其次，它能将数据沿着一定的方向传送。具有这类功能的电路称为移位寄存器。在步骤4)的并行数据加载的试验中，在控制脉冲的作用下将DoD3的数据

6、从并行输入端送到输出端，在下一个控制脉冲到来之前，输出端的数据不受输入端数据的影响。仅具有这种功能的电路称为基本寄存器。(2) 移位寄存器的功能是将数据左移或右移， 或是将数据锁存，或是给寄存器的内容赋以 初值，这些能由专门的控制端控制。当 74LS194的两个控制端So与Si取不同的电平值时， 其功能不同，我们将 So、Si称为功能控制端。(3) 实训中我们使用的集成移位寄存器74LS194具有两个串行输入端 DSL与DSR。在步骤4)左右移位的试验中，当 Si、 So接01时，虽然两个输入端加了同样的信号， 但数据从左边移向右边(从低位移向高位)；当Si、So接10时，数据从右边移向左边(

7、从高位 移向低位)。具有这种功能的移位寄存器称为双向移位寄存器。(4) 在实际应用中，有时需要寄存器中的内容全部为零，与计数器一样，寄存器也具有清零端，在实训步骤 4)中，当给控制端 MR置低电平，寄存器清零。显然， 清零后，MR端应置高电平。如果实际应用电路中不需清零，则MR直接接电源正端。(5) 如果我们把Q。Q7的输出值作为一个二进制数据，在实训中可以观测到， 当输入“ 16”“16进制的计数器。计S,两块74LS194的输DSR与右边移位寄存器串个脉冲以后，输出数据回到起始值，因此，可以把实训电路作为一个 数是移位寄存器的一个重要应用。(6) 至此，我们可以简述电路的工作原理：接通电源后，触按按键 出端均为零。经反向器反向后，左边移位寄存器串行数据输入端 行数据输入端DSL的数据均为1。当A、B的数据即74LS194 S1、So端的数据为。1时，数 据右移。第一个时钟脉冲以后， 左边194 DSR端的数据1移位至Qo端，其他Q端的o均依次右 移，各输出端的数据如表 6.1第2行数据所示。为此，随着时钟脉冲的到来，发光二极管自 左至