移位寄存器74ls194应用电路图大全(双向移位寄存器/74HC93/环形计数器)

沈丹 发表于 2018-05-09 10:10:16 收藏 已收藏
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移位寄存器74ls194应用电路图大全(双向移位寄存器/74HC93/环形计数器)

沈丹 发表于 2018-05-09 10:10:16

移位寄存器74ls194应用电路图(一)

用两片4位双向移位寄存器74LS194接成一个8位双向移位寄存器。

所要涉及的8位双向移位寄存器需要完成8位二制数据的寄存,因此需要由两片4位双向移位寄存器74LS194组成。同时,8位双向移位寄存器应具备4位双向移位寄存器所有的逻辑功能,即能实现并行输入、左移寄存、右移寄存、数据保持和异步清零等功能。

如图所示,通过分析,将两片4位双向移位寄存器的输入和输出同时作为8位双向移位寄存器的输入和输出。将74LS194(I)的右移串行输入端作为8位双向移位寄存器的右移串行输入端,同时将74LS194(I)的串行输出端与右侧74LS194(II)的右移串行输入端相连。同样,将74LS194(II)的左移输入端作为8位双向移位寄存器的左移串行输出端,同时将74LS194(II)的串行输出端与74LS194(I)的左移串行输入端相连。将两片4位双向移位寄存器的移位脉冲输入端、清零端和工作状态输入端分别相连。这样,就实现了用两片4位双向移位寄存器74LS19474LS194接成一个8位双向移位寄存器。

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图4 电路图

移位寄存器74ls194应用电路图(二)

74ls194控制8个流水灯的设计

74LS194是4位双向移位寄存器,它具有并行输入、并行输出、左移和右移。74LS194的操作主要由两个工作方式控制端M1、M0来决定,当M1M0=00时,为保持状态。当M1M0=01时,进行右移操作。当M1M0=10时,进行左移操作。当M1M0=11时,进行置数操作。在后三种操作中,都是同步的,即必须有时钟信号,在时钟信号的上升沿到来时,进行左移右移操作和置数操作。此外,芯片为异步清零,只要当CR端为低电平有效时,即实现清零,而与脉冲无关。

整体电路图

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移位寄存器74ls194应用电路图(三)

能够暂时存放数据的部件称为寄存器。寄存器具有接收、存放和传送数据的功能。移位寄存器具有移位的功能,常用于数码变换、串行一并行码变换,计数和数码发生电路等,常应用于计算机电路。

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图中为环形移位寄存器实验电路,它由IC1与非门自激多谐振荡器构成时钟信号发生器,白色发光二极管作为时钟脉冲显示器,双D触发器IC2、IC3构成的4级移位寄存器,红色、绿色、蓝色和黄色发光二极管作为寄存器4位并行输出数据显示器,SB2为寄存器数据初始化开关。IC2的2脚D端为寄存器的数据输入端,它与寄存器IC3的9脚输出端相连,形成一个闭环,使寄存器移出的信号又重新反馈到输入端,因此寄存器在移位过程中不需要外加数据信号,但需要初始数据信号,利用D触发器置位、复位端来设定。

右图为移位寄存器工作波形图。在n时刻,按下初始化开关SB2,寄存器初始化

为0111。在t2时刻,松开SB2,寄存器处于保持状态。在亡3时刻,在CP1~4第一个上升沿到来之时,Q1翻转到高电平,Q2翻转到低电平,Q3、Q4仍翻转到高电平,寄存器输出为1011,也就是说寄存器低电平右移了一位。在t4时刻,第二个时钟上升沿到来之时,输出数据1101。在t5时刻,第三个时钟上升沿到来之时,输出数据1110。在t6时刻,低电平移出Q4,通过反馈连线注入到寄存器数据输入端D1,寄存器返回初始设定状态。在t7时刻,上述移位周而复始。若将定时电容器C换成22μF,移位速度加快,成为流水灯电路,如用多块74LS74搭接成多位寄存器,流水灯效果更佳。

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移位寄存器74ls194应用电路图(四)

四花样彩灯控制电路图

如图所示是由4位二进制计数器74HC93、双上升沿触发器74HC74、双4-1线数据选择器74HC153、8位移位寄存器74HC164、555时基电路以及稳压电路7805等组成的四花样彩灯控制电路图,该电路能进行4种花样自动变换,经常应用于装饰中。

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四花样彩灯电路

在电路图中,NE555与相关电容电阻等组成多谐振荡器,用来产生振荡脉冲,调节电位器就可以改变振荡频率,即改变灯光的移动速度。多谐振荡器输出的脉冲分别加在74HC93与74HC164的CP端。74HC93被接成16进制计数器,其4个输出端可分别输出对计数脉冲的2、4、8、16分频信号,该信号被传输到74HC153的数据输入端。

555产生的脉冲信号输送到D触发器74HC74的CLK端,在其输出端可以得到“00”~“11”4个逻辑状态并将其连接到74HC153的公共选择端A0、A1。这样根据A0、A1端的状态就可以选定不同的输出端。同时,74HC164在时钟脉冲作用下,数据在输出端QA~QH顺序移动。这一移动的8位控制信号经功率驱动电路去推动8路彩灯,就出现了8路4花样自动循环切换的流水彩灯。

彩灯的第一种花样为彩灯一亮一灭,从左向右移动;第二种花样为彩灯两亮两灭,从左向右移动;第三种花样为彩灯四亮四灭,从左向右移动;第四种花样为彩灯1到8从左到右逐次点亮,又从左到右逐次熄灭。

移位寄存器74ls194应用电路图(五)

74 LS194构成环形计数器

把移位寄存器的输出反馈到它的串行输入端,就可以进行循环移位,如图3所示。设初态为Q3Q2Q1Q0=1000,则在CP作用下,模式设为右移,输出状态依次为:

移位寄存器74ls194应用电路图大全(双向移位寄存器/74HC93/环形计数器)

图3电路是一个有四个有效状态的计数器,这种类型计数器通常称为环形计数器。同时输出端输出脉冲在时间上有先后顺序,因此也可以作为顺序脉冲发生器。

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