電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能8.1寄存器（1）按照圖8-1-1所示電路圖接好電路；8.1寄存器教學(xué)活動(dòng)1：驗(yàn)證寄存器應(yīng)用電路（環(huán)形脈沖分配器）功能【實(shí)踐導(dǎo)入】：寄存器應(yīng)用電路（環(huán)形脈沖分配器）功能（2）將M1、M0接高電平，即M1M0=11，在數(shù)據(jù)輸入端，使D0=1，D1=D2=D3=0，手動(dòng)輸入單次時(shí)鐘脈沖CP，觀察四盞燈的亮滅情況；（3）再將M1接低電平，M0接高電平，即M1M0=01，輸入連續(xù)的時(shí)鐘脈沖CP，觀察四盞彩燈的亮滅情況。圖8--1-1寄存器演示實(shí)驗(yàn)原理圖【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】應(yīng)用通用寄存器74LS194構(gòu)成的環(huán)形脈沖分配器，它不僅可以存儲數(shù)碼，還可以使一個(gè)矩形脈沖按一定順序在輸出端Q0~Q3之間，輪流分配反復(fù)循環(huán)地輸出。8.1寄存器教學(xué)活動(dòng)2：認(rèn)知數(shù)碼寄存器的電路結(jié)構(gòu)和功能8.1.1數(shù)碼寄存器一、寄存器功能和分類

1、寄存器的功能：存儲數(shù)碼或信息。

2、寄存器的組成：具有存儲記憶功能的觸發(fā)器，1個(gè)觸發(fā)器能存放1位二進(jìn)制數(shù)碼，幾個(gè)觸發(fā)器可存放幾位數(shù)碼；具備控制作用的門電路，以達(dá)到寄存器能按照寄存指令，存儲輸入的數(shù)碼或信息。

3、寄存器的分類：分為數(shù)碼寄存器和移位寄存器。數(shù)碼寄存器只具有存放、取出數(shù)碼和信息的功能；移位寄存器除具有存放、取出數(shù)碼和信息的功能外，還能對寄存的數(shù)碼進(jìn)行右向或左向移位功能8.1寄存器教學(xué)活動(dòng)2：認(rèn)知數(shù)碼寄存器的電路結(jié)構(gòu)和功能8.1.1數(shù)碼寄存器二、數(shù)碼寄存器的結(jié)構(gòu)D0~D3

是寄存器并行的數(shù)據(jù)輸入端，輸入4位二進(jìn)制數(shù)Q0~Q3

是寄存器并行的輸出端，輸出4位二進(jìn)制數(shù)碼8.1寄存器教學(xué)活動(dòng)2：認(rèn)知數(shù)碼寄存器的電路結(jié)構(gòu)和功能8.1.1數(shù)碼寄存器三、數(shù)碼寄存器的工作過程第一步，清零。在直接置0端

輸入一個(gè)負(fù)脈沖，四個(gè)觸發(fā)器均被置“0”態(tài)，這就是所謂的“清零”。第二步，接收代碼。當(dāng)=1時(shí)，將D0~D3分別送至四個(gè)D觸發(fā)器的D輸入端，CP脈沖上升沿到來時(shí)，Q0~Q3輸出信號與D0~D3的輸入信號相同，即：Q0Q1Q2Q3=D0D1D2D3。第三步，保持?jǐn)?shù)據(jù)，輸出代碼。輸入的信號由觸發(fā)器保存起來，只要不出現(xiàn)“清除”信號或“接收控制脈沖”信號，寄存器總保持此狀態(tài)。8.1寄存器教學(xué)活動(dòng)3：認(rèn)知移位寄存器的電路結(jié)構(gòu)和工作過程8.1.2移位寄存器（1）電路結(jié)構(gòu)一、單向移位寄存器1.右移寄存器各觸發(fā)器的輸出端

Q與右鄰觸發(fā)器D端相連；各CP脈沖輸入端并聯(lián)；各清零端并聯(lián)。8.1寄存器教學(xué)活動(dòng)3：認(rèn)知移位寄存器的電路結(jié)構(gòu)和工作過程8.1.2移位寄存器（2）工作過程寄存器初始狀態(tài)Q0Q1Q2Q3=0000，D0D1D2D3=0000，輸入數(shù)據(jù)為1011；第1個(gè)CP上升沿出現(xiàn)前：Q0Q1Q2Q3

=0000第1個(gè)CP上升沿出現(xiàn)時(shí)：Q0Q1Q2Q3

=1000第2個(gè)CP上升沿出現(xiàn)時(shí)：Q0Q1Q2Q3=1100第3個(gè)CP上升沿出現(xiàn)時(shí)：Q0Q1Q2Q3=0110第4個(gè)CP上升沿出現(xiàn)時(shí)：Q0Q1Q2Q3=10111.右移移位寄存器8.1寄存器教學(xué)活動(dòng)3：認(rèn)知移位寄存器的電路結(jié)構(gòu)和工作過程8.1.2移位寄存器（3）狀態(tài)表一、單向移位寄存器1.右移寄存器CP輸入輸出移位過程DSRQ0Q1Q2Q3000000清零111000輸入第一個(gè)數(shù)碼211100向右移一位300110向右移二位411011向右移三位8.1寄存器教學(xué)活動(dòng)3：認(rèn)知移位寄存器的電路結(jié)構(gòu)和工作過程8.1.2移位寄存器（1）電路結(jié)構(gòu)一、單向移位寄存器2.左移寄存器各觸發(fā)器的輸出端

Q與左鄰觸發(fā)器D端相連；各CP脈沖輸入端并聯(lián)；各清零端并聯(lián)。8.1寄存器教學(xué)活動(dòng)3：認(rèn)知移位寄存器的電路結(jié)構(gòu)和工作過程8.1.2移位寄存器（2）工作過程寄存器初始狀態(tài)Q3Q2Q1Q0=0000，D3D2D1D0=0000，輸入數(shù)據(jù)為1011；第1個(gè)CP上升沿出現(xiàn)前：Q3Q2Q1Q0=0000第1個(gè)CP上升沿出現(xiàn)時(shí)：Q3Q2Q1Q0=0001第2個(gè)CP上升沿出現(xiàn)時(shí)：Q3Q2Q1Q0

=0010第3個(gè)CP上升沿出現(xiàn)時(shí)：Q3Q2Q1Q0

=0101第4個(gè)CP上升沿出現(xiàn)時(shí)：Q3Q2Q1Q0=10112.左移移位寄存器8.1寄存器教學(xué)活動(dòng)3：認(rèn)知移位寄存器的電路結(jié)構(gòu)和工作過程8.1.2移位寄存器（3）狀態(tài)表一、單向移位寄存器1.左移寄存器CP輸入輸出移位過程DSLQ3Q2Q1Q0000000清零110001輸入第一個(gè)數(shù)碼200010向左移一位310101向左移二位411011向左移三位8.1寄存器教學(xué)活動(dòng)4：認(rèn)知集成移位寄存器的引腳功能和實(shí)踐應(yīng)用8.1.2移位寄存器二、典型集成移位寄存器74LS173為四位單向移位寄存器1.集成寄存器的引腳排列74LS194是一個(gè)典型的4位雙向移位寄存器，它有4個(gè)并行數(shù)據(jù)輸入端D0～D3，4個(gè)并行數(shù)據(jù)輸出端Q0～Q3，右移串行數(shù)據(jù)輸入端DSR，左移串行數(shù)據(jù)輸入端DSL，時(shí)鐘端CP，異步清零端

，工作方式控制端M1、M0。8.1寄存器教學(xué)活動(dòng)4：認(rèn)知集成移位寄存器的引腳功能和實(shí)踐應(yīng)用8.1.2移位寄存器2.集成寄存器74LS194的功能輸入輸出功能M1M0CPDSLDSRD0D1D2D3Q0Q1Q2Q30×××××××××0000清零1××0××××××保持保持不變111↑××d0d1d2d3d0d1d2d3并行置數(shù)101↑×1××××1右移輸入1101↑×0××××0右移輸入0110↑1×××××1左移輸入1110↑0×××××0左移輸入0100×××××××保持保持不變M1M0

是雙向移位寄存器的控制端8.1寄存器教學(xué)活動(dòng)4：認(rèn)知集成移位寄存器的引腳功能和實(shí)踐應(yīng)用8.1.2移位寄存器二、典型集成移位寄存器3.集成寄存器的實(shí)踐應(yīng)用用74LS194構(gòu)成的節(jié)拍發(fā)生器電路輸入預(yù)置數(shù)D0D1D2D3=0111，當(dāng)啟動(dòng)信號為負(fù)脈沖時(shí)，使G2輸出為1，M1=M0=1，寄存器實(shí)現(xiàn)并行輸入功能，Q0Q1Q2Q3=D0D1D2D3=0111。啟動(dòng)信號消失后，由于寄存器輸出端Q0=0，使G1輸出1，G2輸出0，M1=0，M0=1，寄存器開始實(shí)現(xiàn)右移功能。在移位過程中，因G1輸入端總有一個(gè)為0，所以能保證G1輸出1，G2輸出0，維持M1=0，M0=1，向右移位不斷進(jìn)行下去，即寄存器輸出端按固定時(shí)序輪流輸出低電平脈沖。圖8-1-7節(jié)拍發(fā)生器波形圖圖8-1-6節(jié)拍發(fā)生器電路圖8.1寄存器教學(xué)活動(dòng)5：測試寄存器的功能1．熟悉74LS194的引腳及功能查閱資料，熟悉集成芯片74LS194的引腳排列和引腳功能，在圖中注明各引腳功能。2.按照圖8-1-9所示連接電路8.1寄存器教學(xué)活動(dòng)5：測試寄存器的功能3.測試功能（1）測試異步清零信號利用電平選擇開關(guān)將

端接地清零，即=0，使Q0Q1Q2Q3均為0，然后將電平選擇開關(guān)向上撥，使=1。（2）測試“并行輸入，并行輸出”令D0D1D2D3=1010，將開關(guān)M0、M1向上撥，即M1M0=11。寄存器從D0D1D2D3置數(shù)，手動(dòng)送單次脈沖CP，觀察Q0Q1Q2Q3，把結(jié)果填入表8-1-4中。8.1寄存器教學(xué)活動(dòng)5：測試寄存器的功能3.測試功能（3）測試右移位功能、左移位功能。撥動(dòng)開關(guān)M0、M1使M1M0=01，寄存器處于右移位，撥動(dòng)開關(guān)DSR，使DSR分別等于0和1，手動(dòng)送單次脈沖CP，觀察Q0Q1Q2Q3，把結(jié)果填入表8-1-4中。令D0D1D2D3=1010，將開關(guān)M0、M1向上撥，即M1M0=11，寄存器從D0D1D2D3置數(shù)。撥動(dòng)開關(guān)M0、M1使M1M0=10，寄存器處于左移位，撥動(dòng)開關(guān)DSL，使DSL分別等于0和1，手動(dòng)送單次脈沖CP，觀察Q0Q1Q2Q3。把結(jié)果填入表8-1-4中。（4）測試“保持”功能。令M1M0=00，手動(dòng)送單次脈沖CP，觀察Q0Q1Q2Q3，把結(jié)果填入表8-1-4中。8.1寄存器教學(xué)活動(dòng)5：測試寄存器的功