1、实验五、控制器和寄存器实验五、控制器和寄存器 一、实验目的一、实验目的 1.掌握用计数器、译码器和逻辑门构成控掌握用计数器、译码器和逻辑门构成控制器的方法。制器的方法。2.熟悉移位寄存器的功能。熟悉移位寄存器的功能。3.熟悉可逆计数器的功能。熟悉可逆计数器的功能。二、设计任务与要求二、设计任务与要求 1.基本内容基本内容 （1）将将74LS190设计成十进制减法计数器。设计成十进制减法计数器。（2）将将74LS161设计成六进制加法计数器。设计成六进制加法计数器。（3）将将74LS190、74LS161、74LS138及与非门及与非门构成控制器。构成控制器。（4）M=0时，系统处于初始状态；时
2、，系统处于初始状态；M=1时，系时，系统处于工作状态。注意观察统处于工作状态。注意观察S1，S0的状态。的状态。（5 5）将将74LS19474LS194模拟电动机运转。模拟电动机运转。74LS194 74LS194的输出端接发光二极管要求能控制光的输出端接发光二极管要求能控制光点右移、左移、停止。观察光点移动规律。光点点右移、左移、停止。观察光点移动规律。光点右移表示电动机正转，光点左移表示电动机反转，右移表示电动机正转，光点左移表示电动机反转，光点不移表示电动机停止。光点不移表示电动机停止。其规律是：右移其规律是：右移20s20s停停10s10s左移左移20s 20s 停停10s,10s,
3、循环下去。循环下去。观察是否模观察是否模拟电动机运转，若达到要求，则结束；否则，查拟电动机运转，若达到要求，则结束；否则，查找原因，进一步调试，直到达到要求为止。找原因，进一步调试，直到达到要求为止。2.2.扩展内容扩展内容 用用74LS19074LS190构成构成4 4位十进制计数器，实现位十进制计数器，实现0000999900009999计数计数 1.移位器寄存器移位器寄存器 移位器寄存器移位器寄存器 74LS194是是4位双向移位寄存器，具有置位双向移位寄存器，具有置数、保持、左移和右移的功能。数、保持、左移和右移的功能。三、实验原理三、实验原理2.可逆计数器可逆计数器 74LS190是
4、同步十进制可逆计数器，有如下功能：是同步十进制可逆计数器，有如下功能：置数置数 加法计数和减法计数加法计数和减法计数 加加/减控制端为低电平时，做加法计数；加减控制端为低电平时，做加法计数；加/减控制端为高电平时，做减法计数。见教材减控制端为高电平时，做减法计数。见教材P121 3.控制器控制器 74LS161、74LS138及基本门构成的控制及基本门构成的控制器如图器如图2所示。所示。74LS161接成六进制计数器与接成六进制计数器与74LS190接成的接成的十进制计数器构成六十进制计数器，通过十进制计数器构成六十进制计数器，通过74LS138译码器及与非门得到控制信号，控制寄译码器及与非门
5、得到控制信号，控制寄存器的工作状态。存器的工作状态。U174LS190DA15B1C10D9U/D5QA3QB2QC6QD7CTEN4LOAD11RCO13MAX/MIN12CLK14U2DCD_HEX4 3 2 1VCC5VU374LS160DQA14QB13QC12QD11RCO15A3B4C5D6ENP7ENT10LOAD9CLR1CLK2GNDGNDVCC5VX12.5 V X22.5 V U574LS138DY015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77A1B2C3G16G2A4G2B5X32.5 V U4A74LS10DGNDVCC5VU4B74LS10DU6B74L
6、S10DX42.5 V X5 2.5 V U774LS194DA3B4C5D6SL7QA15QB14QC13QD12SR2CLR1S09S110CLK11VCC5VGNDVCC5VX62.5 V X72.5 V X82.5 V X92.5 V 时钟开关开关接低电平开关接低电平190置为置为“1001”,161清零，清零，194置为置为“1000”；置完数开关回到高电平。；置完数开关回到高电平。分析电路的工作原理，将分析结果填入表分析电路的工作原理，将分析结果填入表1中中。表表1 数据表数据表CPMQ2Q1Q0S1S0QAQBQCQD0111111CPMQ2Q1Q0S1S0QAQBQCQD011
7、1111CPMQ2Q1Q0S1S0QAQBQCQD0111111CPMQ2Q1Q0S1S0QAQBQCQD0111111四、实验仪器与器件四、实验仪器与器件 1.电子技术综合实验仪；电子技术综合实验仪；2.集成电路：集成电路：（74LS190）、）、74LS161、74LS138、74LS10、74LS194B1最大/最小QBQcCLKCGNDVCCDA9QD168A B C D数据输入QAQA QB QC QD输出允许G加/减D/U置数PL串行时钟RC同步加同步加/减十进制计数器减十进制计数器 74LS19074LS190管脚图管脚图CLR1QD右移串行输入D3 S1CLKGNDVCC S0
8、C9216864BA左移串行输入QCQBQA7514151213101174LS194管脚图管脚图输 入 端 输 出 端清除方式时钟串行并行 QA QB QC QDS1 S2左 右 A B C DLHHHHHHHX XX XH HL HL HH LH LL LXLXX XX XX X X HX LH XL XX X X X X X X X X X a b c d X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X L L L L QA0 QB0 QC0 QD0 a b c d H QAn QBn QCn L QAn QBn QCn QBn QCn QDn H QBn QCn QDn L QA0 QB0 QC0 QD04位双向通用移位寄存器（位双向通用移位寄存器（74LS194)功能表功能表 1.简述电路工作原理。简述电路工作原理。2.写出内容与步骤，画出逻辑图。写出内容与步骤，画出逻辑图。3.记录测得的数据，整理实验记录。记录测得的数据，整理实验记录。4.分析实验中故障的原因及排除方法分析实验中故障的原因及排除方法。五、实验报告与要求五、实验报告与要求六、思考题六、思考题移位寄存器有哪些应用？移位寄存器有哪些应用？
