移位寄存器及其应用实验

一、实验目的
1、了解集成移位寄存器的控制功能。
2、掌握集成移位寄存器的应用。
二、实验原理
移位寄存器的功能是当时钟控制脉冲有效时，寄存器中存储的数码同时顺序向高位（左移）或向低位（右移）移位一位。所以，移位寄存器的各触发器状态必须同时变化，为同步时序电路。
因为数据可以按序逐位从最低位或最高位串行输入移位寄存器，也可以通过置数端并行输入移位寄存器。所以移位寄存器的数据输入、输出方式有并行输入/并行输出、并行输入/串行输出、串行输入/并行输出、串行输入/串行输出。
移位寄存器主要应用于实现数据传输方式的转换（串行到并行或并行到串行）、脉冲分配、序列信号产生以及时序电路的周期性循环控制（计数器）等。
4位移位寄存器74LS194的逻辑功能如表3.9.1所示。在方式信号三S1和S0控制下，74LS194可以实现右移（串行数据从SD输入）、左移（串行数据从SA输入）、置数（并行数据从d、c、b、a输入）及保持（输出不变）功能。
表3.9.1                     四位移位寄存器74194功能表
输入 输出 功能

图3.9.1 为简易兵乓球游戏机电路。输入R，L为球拍击球信号，高电平有效，输出去QD~QA接4个发光二极管指示乒乓球的运动轨迹。游戏规则：R或L输入一个正脉冲发球，发光二极管指示球向对方移动，到达对方顶端位置时，对方必须及时接球，使球返回，否则就会失球。输入的移位脉冲频率越高，球的移动轨迹越快，接球难度越大。
3、实验参考电路
（1）乒乓球游戏机电路原理如图3.9.1所示
（2）寄存器如图3.9.2 所示。
三、实验设备与器材
 1、THD-4型数字电路实验箱                                          
 2、集成四2输入或非门（74LS02）                             
 3、集成四异或门（74LS860）                                  
 4、集成四位移位寄存器（74LS194）