1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。Multisim數電仿真移位寄存器-4位移位寄存器仿真一、實驗目的：1.熟悉移位寄存器的工作原理及調試方法。2.掌握用移位寄存器組成計數器的典型應用。二、實驗準備：移位寄存器是一個具有移位功能的寄存器，是指寄存器中所存的代碼能夠在移位脈沖的作用下依次左移或右移。既能左移又能右移的稱為雙向移位寄存器，只需要改變左、右移的控制信號便可實現雙向移位要求。根據移位寄存器存取信息的方式不同分為：串入串出、串入并出、并入串出、并入并出四種形式。本實驗選用的4位雙向通用移位寄存器，型號為74LS194，其邏輯符號及引

2、腳排列如圖3.10.1所示。圖3.10.1其中，、為并行輸入端；、為并行輸出端；為右移串行輸入端；為左移串行輸入端；、為操作模式控制端；為直接無條件清零端；為時鐘脈沖輸入端。74LS194有5種不同操作模式：并行送數寄存；右移(方向由)；左移(方向由)；保持及清零。、和端的控制作用如表3.10.1所示。表3.10.1：輸入輸出功能說明0111111110011000101001A0B0C001D異步清0右移右移左移左移并行輸入保持移位寄存器應用很廣，可構成移位寄存器型計數器；順序脈沖發生器；串行累加器；可用作數據轉換，即把串行數據轉換為并行數據，或并行數據轉換為串行數據等。把移位寄存器的輸出反

3、饋到它的串行輸入端，就可進行循環移位，如圖3.10.2所示。把輸出端和右移串行輸入端相連接，設初始狀態=1000，則在時鐘脈沖作用下，將依次變為0100001000011000，可見，它是一個具有四個有效狀態的計數器，這種類型的計數器通常稱為環形計數器。圖3.10.2電路可以由各個輸出端輸出在時間上有先后順序的脈沖，因此也可作為順序脈沖發生器。圖3.10.2三、計算機仿真實驗內容：1.邏輯功能驗證：(1).并行輸入：1).從電子仿真軟件Multisim7基本界面左側左列真實元件工具條的“TTL”元件庫中調出74LS194；從“Basic”元件庫中調出單刀雙擲開關8只；從“Source”元件庫中

4、調出Vcc和地線，將它們放置在電子平臺上。2).從電子仿真軟件Multisim7基本界面左側右列虛擬元件工具條的指示器元件列表中調出紅色指示燈4只，將它們放置在電子平臺上。3).按圖3.10.3連成仿真電路。圖3.10.34).打開仿真開關，根據74LS194功能表3.10.1，用實現“異步清0”功能；再根據“并行輸入”功能要求，將、使能端置于“1、1”狀態，、數據輸入端分別設為“1011”，觀察端加單脈沖時，輸出端指示燈變化情況，并填寫表3.10.2。(2).動態保持：根據74LS194功能表3.10.1“保持”功能，觀察單脈沖作用時輸出端變化情況，并填表3.10.3。脈沖未加脈沖加單脈沖表

5、3.10.2：表3.10.3：脈沖未加脈沖加單脈沖(3).左移功能：將74LS194的端與端相連。在打開仿真開關的情況下，先給送數“0011”，然后根據74LS194功能表3.10.1“左移”功能要求(即=0)，觀察當脈沖作用時輸出端指示燈變化情況，并填寫表3.10.4；再給送數“1100”，然后根據74LS194功能表3.10.1“左移”功能要求(即=1)，觀察當脈沖作用時輸出端指示燈變化情況，并填寫表3.10.5。表3.10.4：表3.10.5：脈沖0123451100脈沖0123450011(4).右移功能：將74LS194的端與端相連。仿照左移功能步驟觀察當CP脈沖作用時輸出端指示燈變

6、化情況，并填寫表3.10.6和表3.10.7。表3.10.6：表3.10.7：脈沖0123451100脈沖01234500112.移位寄存器型計數器：(1).重新在Multisim7平臺上，用四位雙向移位寄存器74LS194構成七進制計數器，其線路如圖3.10.4所示。圖3.10.4(2).打開仿真開關，雙擊虛擬示波器XSC1圖標，從放大面板的屏幕上觀察和波形，將它們描繪下來，并說明七進制原理。虛擬示波器面板設置參閱圖3.10.5。圖3.10.5四、實驗室操作實驗內容：1.邏輯功能驗證：(1).并行輸入：參閱圖3.10.3，設計畫出實驗電路圖，在THD-1型（或Dais-2B型）實驗臺上將實驗

7、線路搭好。根據74LS194功能表3.10.1要求，進行并行輸入實驗，并填寫表3.10.2。(2).動態保持：根據74LS194功能表3.10.1“保持”功能，觀察單脈沖作用時輸出端變化情況，并填表3.10.3。(3).左移功能：將74LS194的端與端相連。先給送數“0011”，然后根據74LS194功能表3.10.1“左移”功能要求(即=0)，觀察當脈沖作用時輸出端指示燈變化情況，并填寫表3.10.4；再給送數“1100”，然后根據74LS194功能表3.10.1“左移”功能要求(即=1)，觀察當脈沖作用時輸出端指示燈變化情況，并填寫表3.10.5。(4).右移功能：將74LS194的端與

8、端相連。仿照左移功能步驟觀察當脈沖作用時輸出端指示燈變化情況，并填寫表3.10.6和表3.10.7。2.移位寄存器型計數器：參閱圖3.10.4，設計畫出用74LS194構成的移位寄存器型計數器電路圖，并在THD-1型（或Dais-2型）數字實驗臺上將實驗線路搭好。1kHz脈沖信號取自實驗臺右下角脈沖信號源。雙蹤示波器同時觀察輸入脈沖信號和輸出計數信號，并將波形描繪下來。五、實驗報告要求：1.整理仿真實驗內容及實驗數據，填好各表格。2.畫出實驗室操作中要求設計的實驗電路圖，并將測試結果填寫入相關表格。3.將實驗室操作中用示波器觀察到的移位寄存器型計數器波形描繪下來，并對實驗結果進行分析討論。六、實驗設備及材料：1.仿真計算機及軟件Multisim7。2.THD-1型(或Dais-2B型)數電