内蒙古(对口招生)装备制造类 《电工电子技术与技能》项目十六任务五 45分钟专题训练卷
2026-10-12
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内容正文:
内蒙古(对口招生)装备制造类《电工电子技术与技能》45分钟专题训练卷专辑,共241份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固装备制造类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加装备制造类高考的学生。
与本专辑配套的还有内蒙古对口招生考试《机械基础》《机械制图》《机械加工技术》《电器及PLC控制技术》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
内蒙古(对口招生)装备制造类 《电工电子技术与技能》
项目十六:时序逻辑电路
任务五:移位寄存器
时间:45分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,共40分)
1. 移位寄存器的基本功能是( )
A. 暂存数据并按时钟逐位移动
B. 比较输入信号并产生差值
C. 译码输入状态并选择输出
D. 放大输入信号并驱动负载
2. 在串行输入、右移的移位寄存器中,每输入一个时钟脉冲,数据通常向( )移动一位
A. 高位方向
B. 低位方向
C. 输入端方向
D. 控制端方向
3. 移位寄存器中各级触发器同步改变状态所依据的控制信号是( )
A. 时钟脉冲信号
B. 模拟调制信号
C. 直流偏置电压
D. 负载反馈信号
4. 串行输入、串行输出移位寄存器最适合实现的功能是( )
A. 串行数据的暂存与延时
B. 并行数据的直接译码
C. 模拟信号的连续放大
D. 多路电源的自动切换
5. 需要将一组串行数据同时提供给多个并行数据端时,应优先选用( )
A. 串行输入并行输出寄存器
B. 并行输入串行输出寄存器
C. 并行输入并行输出寄存器
D. 串行输入串行输出寄存器
6. 一个四位移位寄存器每输入一个时钟脉冲,数据移动一位。若要使串行输入的一个四位数据全部进入寄存器,至少需要( )个时钟脉冲
A. 1个
B. 2个
C. 4个
D. 8个
7. 具有并行装入、左移、右移和保持等多种工作方式的移位寄存器称为( )
A. 单向移位寄存器
B. 双向移位寄存器
C. 环形移位寄存器
D. 通用移位寄存器
8. 环形移位寄存器的主要特点是( )
A. 末级输出反馈到首级输入
B. 各级输出连接到同一负载
C. 输入信号直接控制全部输出
D. 各级触发器均不受时钟控制
9. 在移位寄存器控制电路中,清零端处于有效状态时,通常会使各级触发器( )
A. 全部置为零状态
B. 全部置为一状态
C. 按照时钟继续移位
D. 保持原有随机状态
10. 如题图所示电路为某寄存器的一位,该寄存器为( )
A. 单拍接收数码寄存器
B. 双拍接收数码寄存器
C. 单向移位寄存器
D. 双向移位寄存器
11. 移位寄存器的主要功能是( )
A. 按时钟脉冲逐位移动数据
B. 按输入电压连续放大信号
C. 按逻辑关系组合输入信号
D. 按固定地址存取二进制数
12. 在同一时钟脉冲作用下,移位寄存器中各级触发器的状态通常( )
A. 按输入电平随机改变
B. 按规定方向同步移动一位
C. 按输出状态逐级放大
D. 按存储地址分别改变
13. 常用的基本移位寄存器通常采用下列哪种触发器组成( )
A. 基本触发器
B. 施密特触发器
C. D触发器
D. 单稳态触发器
14. 具有并行置数功能的移位寄存器能够实现( )
A. 仅从右端逐位输入数据
B. 仅从左端逐位输出数据
C. 仅对输入信号进行放大
D. 多位数据同时装入寄存器
15. 集成移位寄存器74LS194的主要特点是( )
A. 具有计数分频与随机存储功能
B. 具有定时振荡与脉冲整形功能
C. 具有译码显示与数据锁存功能
D. 具有双向移位与并行装入功能
16. 并行输入、串行输出移位寄存器装入一组数据后,输出各位数据通常需要配合( )依次完成
A. 连续的时钟脉冲
B. 单次的复位信号
C. 固定的电源电压
D. 持续的模拟电流
17. 四位环形移位寄存器中仅有一个高电平,开始循环移位后,要使寄存器状态第一次恢复为初始状态,需要经历( )
A. 4个时钟脉冲
B. 3个时钟脉冲
C. 5个时钟脉冲
D. 8个时钟脉冲
18. 在数字控制设备中,需要将串行输入的二进制数据同时提供给多条并行控制线路,宜选用( )
A. 串行输入串行输出移位寄存器
B. 串行输入并行输出移位寄存器
C. 并行输入串行输出移位寄存器
D. 并行输入并行输出移位寄存器
19. 一个4位右移寄存器的初始状态为,串行输入端依次输入,且新数据从最高位移入。经过3个时钟脉冲后,寄存器状态为( )
A.
B.
C.
D.
20. 555定时器构成无稳态多谐振荡器,为4位移位寄存器提供时钟。已知、、,下列关于该振荡器频率及连续移入8位数据所需时间的说法正确的是( )
A. ,约需
B. ,约需
C. ,约需
D. ,约需
二、填空题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
21. 移位寄存器在时钟脉冲作用下,能够使寄存器中的二进制数据逐位______。
22. 移位寄存器每完成一次移位操作,通常需要输入一个______脉冲。
23. 按照数据输入和输出方式分类,能够逐位输入数据并同时输出各位数据的移位寄存器称为______输入、______输出移位寄存器。
24. 移位寄存器中的数据在时钟脉冲作用下,通常每次向相邻触发器移动______位。
25. 按数据输入和输出方式分类,串行输入、串行输出的移位寄存器简称为______移位寄存器。
26. 具有并行输入、串行输出功能的移位寄存器,主要用于实现______转换。
27. 典型集成移位寄存器 74LS164 是具有______位串行输入、并行输出功能的移位寄存器。
28. 74LS194 是一种具有保持、左移、右移和并行置数功能的______位双向通用移位寄存器。
29. 一个由八个触发器组成的移位寄存器,其数据存储位数为______位。
30. 一个四位右移寄存器初始状态为0000,规定每次从最高位移入一位数据,依次输入1、0、1、1并完成四次移位后,寄存器状态为______;共输入了______个时钟脉冲。
三、判断题(本大题共10小题,每题1分,共10分)
31. 移位寄存器的状态通常在时钟脉冲的有效边沿到来时发生移位变化。( )
32. 串行输入并行输出移位寄存器只能完成数据的逐位输入,不能同时从多个输出端读取数据。( )
33. 移位寄存器的数据移动方向完全由输入数据的高低电平决定,与触发器之间的连接方式无关。( )
34. 移位寄存器在每个有效时钟脉冲作用下,可将寄存器中存储的二进制数据按规定方向移动一位。( )
35. 四位串行输入、串行输出移位寄存器输入1位数据后,能够在同一时钟脉冲结束时直接从串行输出端得到完整的4位数据。( )
36. 移位寄存器在时钟脉冲作用下,寄存器中各触发器的状态可以按规定方向逐位移动。( )
37. 移位寄存器只能实现数据的串行输入和串行输出,不能实现并行输入或并行输出。( )
38. 集成移位寄存器通常将多个触发器按一定方式连接,并由统一的时钟信号控制移位过程。( )
39. 在右移寄存器中,若规定数据由高位向低位移动,则最右端触发器原有的数据会在下一个有效时钟脉冲后从串行输出端移出。( )
40. 移位寄存器只能用于暂时存放二进制数据,不能用于实现串行数据和并行数据之间的转换。( )
四、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
41. 简述四位串行输入、并行输出移位寄存器将串行数据转换为并行数据的基本过程。
42. 某设备采用四位移位寄存器延迟输出控制信号。控制信号的串行输入顺序为1、0、1、1,寄存器初始各位均为0,数据每输入一位即施加一个有效时钟脉冲。说明4个时钟脉冲后各级寄存器中的数据状态,并说明该寄存器在延迟控制中的作用。
43. 简述移位寄存器的基本功能及其工作过程,并说明串行输入、并行输出方式的特点。
44. 某控制电路采用555集成定时器构成无稳态多谐振荡器,为8位集成移位寄存器提供时钟脉冲。简述该电路的工作原理、振荡频率的主要调节方法及使用时应注意的问题。
五、综合应用题(本大题共1小题,每题10分,共10分)
45. 某自动化装配线采用555集成定时器构成无稳态多谐振荡器,为8位集成移位寄存器提供移位时钟。电路中定时电阻、,定时电容。移位寄存器规定:每个时钟上升沿到来时,串行输入数据送入,原移入,依次类推,初始状态为。生产指示数据按“1、0、1、1”的顺序依次输入。(1)计算555振荡器的振荡频率、周期以及输出高电平持续时间和低电平持续时间。(2)经过4个时钟上升沿后,写出移位寄存器的状态;若连续输入8位数据,完成一次移位所需的时间约为多少?(3)若生产线要求指示灯每隔约1.00 s移位一次,保持和不变,应如何调整定时电容?计算满足该要求的电容标称值。
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内蒙古(对口招生)装备制造类《电工电子技术与技能》45分钟专题训练卷专辑,共241份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固装备制造类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加装备制造类高考的学生。
与本专辑配套的还有内蒙古对口招生考试《机械基础》《机械制图》《机械加工技术》《电器及PLC控制技术》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
内蒙古(对口招生)装备制造类 《电工电子技术与技能》
项目十六:时序逻辑电路
任务五:移位寄存器
时间:45分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,共40分)
1. 移位寄存器的基本功能是( )
A. 暂存数据并按时钟逐位移动
B. 比较输入信号并产生差值
C. 译码输入状态并选择输出
D. 放大输入信号并驱动负载
【答案】A
【解析】移位寄存器由多个触发器组成,能够在时钟脉冲作用下将存储的数据按规定方向逐位移动。比较、译码和放大分别属于其他数字电路的主要功能。
2. 在串行输入、右移的移位寄存器中,每输入一个时钟脉冲,数据通常向( )移动一位
A. 高位方向
B. 低位方向
C. 输入端方向
D. 控制端方向
【答案】B
【解析】右移操作是指寄存器中的数据向低位方向移动一位,新的串行数据从高位端补入。高位方向对应左移,输入端和控制端不是数据移位方向。
3. 移位寄存器中各级触发器同步改变状态所依据的控制信号是( )
A. 时钟脉冲信号
B. 模拟调制信号
C. 直流偏置电压
D. 负载反馈信号
【答案】A
【解析】移位寄存器各级触发器在时钟脉冲的有效边沿或有效电平作用下同步完成数据传递。模拟调制、直流偏置和负载反馈不是移位寄存器完成同步移位的基本控制信号。
4. 串行输入、串行输出移位寄存器最适合实现的功能是( )
A. 串行数据的暂存与延时
B. 并行数据的直接译码
C. 模拟信号的连续放大
D. 多路电源的自动切换
【答案】A
【解析】串行输入、串行输出移位寄存器能够依次接收串行数据,并按照时钟节拍延迟后逐位输出,因此适合进行串行数据暂存与延时。其他选项分别属于译码、放大和电源控制功能。
5. 需要将一组串行数据同时提供给多个并行数据端时,应优先选用( )
A. 串行输入并行输出寄存器
B. 并行输入串行输出寄存器
C. 并行输入并行输出寄存器
D. 串行输入串行输出寄存器
【答案】A
【解析】串行输入并行输出移位寄存器可按时钟逐位接收数据,接收完成后由多个输出端同时提供整组数据。并行输入串行输出的转换方向相反,另外两种结构不能直接完成所述转换。
6. 一个四位移位寄存器每输入一个时钟脉冲,数据移动一位。若要使串行输入的一个四位数据全部进入寄存器,至少需要( )个时钟脉冲
A. 1个
B. 2个
C. 4个
D. 8个
【答案】C
【解析】四位数据需要依次送入四级触发器,每输入一位至少需要一个时钟脉冲,因此全部进入寄存器至少需要4个时钟脉冲。其他数量不能完成四位数据的逐位装入。
7. 具有并行装入、左移、右移和保持等多种工作方式的移位寄存器称为( )
A. 单向移位寄存器
B. 双向移位寄存器
C. 环形移位寄存器
D. 通用移位寄存器
【答案】D
【解析】通用移位寄存器具有并行装入、左移、右移和保持等多种工作方式,能够根据控制信号选择工作状态。单向和双向移位寄存器的功能范围较小,环形移位寄存器强调反馈连接方式。
8. 环形移位寄存器的主要特点是( )
A. 末级输出反馈到首级输入
B. 各级输出连接到同一负载
C. 输入信号直接控制全部输出
D. 各级触发器均不受时钟控制
【答案】A
【解析】环形移位寄存器将末级输出反馈到首级输入,使数据在寄存器各级之间循环移动。其他选项不符合环形移位寄存器的基本连接和工作特点。
9. 在移位寄存器控制电路中,清零端处于有效状态时,通常会使各级触发器( )
A. 全部置为零状态
B. 全部置为一状态
C. 按照时钟继续移位
D. 保持原有随机状态
【答案】A
【解析】清零功能用于消除寄存器中原有数据,使各级触发器回到零状态。清零有效时通常不执行正常移位,也不会将各级统一置为一状态。
10. 如题图所示电路为某寄存器的一位,该寄存器为( )
A. 单拍接收数码寄存器
B. 双拍接收数码寄存器
C. 单向移位寄存器
D. 双向移位寄存器
【答案】B
11. 移位寄存器的主要功能是( )
A. 按时钟脉冲逐位移动数据
B. 按输入电压连续放大信号
C. 按逻辑关系组合输入信号
D. 按固定地址存取二进制数
【答案】A
【解析】移位寄存器在时钟脉冲作用下,使寄存器内各位数据按规定方向逐位移动。
12. 在同一时钟脉冲作用下,移位寄存器中各级触发器的状态通常( )
A. 按输入电平随机改变
B. 按规定方向同步移动一位
C. 按输出状态逐级放大
D. 按存储地址分别改变
【答案】B
【解析】移位寄存器由多个触发器级联组成,各级状态在时钟作用下同步向规定方向移动一位。
13. 常用的基本移位寄存器通常采用下列哪种触发器组成( )
A. 基本触发器
B. 施密特触发器
C. D触发器
D. 单稳态触发器
【答案】C
【解析】D触发器便于在时钟作用下传递数据,多个D触发器级联即可构成基本移位寄存器。
14. 具有并行置数功能的移位寄存器能够实现( )
A. 仅从右端逐位输入数据
B. 仅从左端逐位输出数据
C. 仅对输入信号进行放大
D. 多位数据同时装入寄存器
【答案】D
【解析】并行置数功能可在控制信号作用下,将多位输入数据同时送入各级寄存器。
15. 集成移位寄存器74LS194的主要特点是( )
A. 具有计数分频与随机存储功能
B. 具有定时振荡与脉冲整形功能
C. 具有译码显示与数据锁存功能
D. 具有双向移位与并行装入功能
【答案】D
【解析】74LS194属于四位双向通用移位寄存器,具有左移、右移及并行装入等功能。
16. 并行输入、串行输出移位寄存器装入一组数据后,输出各位数据通常需要配合( )依次完成
A. 连续的时钟脉冲
B. 单次的复位信号
C. 固定的电源电压
D. 持续的模拟电流
【答案】A
【解析】并行输入、串行输出移位寄存器先同时装入多位数据,再在连续时钟脉冲作用下逐位移出。复位信号用于清除数据,电源电压和模拟电流不能实现逐位输出控制。
17. 四位环形移位寄存器中仅有一个高电平,开始循环移位后,要使寄存器状态第一次恢复为初始状态,需要经历( )
A. 4个时钟脉冲
B. 3个时钟脉冲
C. 5个时钟脉冲
D. 8个时钟脉冲
【答案】A
【解析】四位环形移位寄存器的高电平在四个存储单元之间依次循环移动,每经过4个时钟脉冲回到原来的存储位置,寄存器状态恢复为初始状态。
18. 在数字控制设备中,需要将串行输入的二进制数据同时提供给多条并行控制线路,宜选用( )
A. 串行输入串行输出移位寄存器
B. 串行输入并行输出移位寄存器
C. 并行输入串行输出移位寄存器
D. 并行输入并行输出移位寄存器
【答案】B
【解析】串行输入并行输出移位寄存器能够逐位接收串行数据,并在接收完成后从多个输出端同时提供并行数据。其他类型的输入或输出方式与题设要求不完全相符。
19. 一个4位右移寄存器的初始状态为,串行输入端依次输入,且新数据从最高位移入。经过3个时钟脉冲后,寄存器状态为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】右移过程为移至,再移至,最后移至,故结果为。
20. 555定时器构成无稳态多谐振荡器,为4位移位寄存器提供时钟。已知、、,下列关于该振荡器频率及连续移入8位数据所需时间的说法正确的是( )
A. ,约需
B. ,约需
C. ,约需
D. ,约需
【答案】B
【解析】无稳态多谐振荡器的频率为。代入参数得,连续移入8位数据需要8个时钟脉冲,所需时间为。
二、填空题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
21. 移位寄存器在时钟脉冲作用下,能够使寄存器中的二进制数据逐位______。
【答案】移动
【解析】移位寄存器利用多个触发器依次传递数据,在时钟脉冲作用下使各位二进制数据按照规定方向逐位移动。
22. 移位寄存器每完成一次移位操作,通常需要输入一个______脉冲。
【答案】时钟
【解析】移位寄存器的状态变化由时钟信号控制,通常每输入一个有效时钟脉冲,寄存器中的数据移动一位。
23. 按照数据输入和输出方式分类,能够逐位输入数据并同时输出各位数据的移位寄存器称为______输入、______输出移位寄存器。
【答案】串行;并行
【解析】串行输入并行输出移位寄存器逐位接收外部数据,数据移入完成后可从多个输出端同时取得各位数据,适用于串并转换。
24. 移位寄存器中的数据在时钟脉冲作用下,通常每次向相邻触发器移动______位。
【答案】一
【解析】移位寄存器由多个触发器级联组成,每输入一个有效时钟脉冲,数据通常移动一位。
25. 按数据输入和输出方式分类,串行输入、串行输出的移位寄存器简称为______移位寄存器。
【答案】串入串出
【解析】串入串出移位寄存器以串行方式输入数据,并按相同方式逐位输出数据。
26. 具有并行输入、串行输出功能的移位寄存器,主要用于实现______转换。
【答案】并行数据到串行数据
【解析】并行输入时各位数据同时装入寄存器,再由移位操作逐位输出,实现并串转换。
27. 典型集成移位寄存器 74LS164 是具有______位串行输入、并行输出功能的移位寄存器。
【答案】8
【解析】74LS164内部含有8个触发器,可将串行输入数据转换为8位并行输出数据。
28. 74LS194 是一种具有保持、左移、右移和并行置数功能的______位双向通用移位寄存器。
【答案】4
【解析】74LS194含有4级触发器,能够通过控制端选择保持、双向移位或并行装入状态。
29. 一个由八个触发器组成的移位寄存器,其数据存储位数为______位。
【答案】8
【解析】每个触发器通常存储一位二进制数据,八个触发器连接组成的移位寄存器可以存储八位二进制数。
30. 一个四位右移寄存器初始状态为0000,规定每次从最高位移入一位数据,依次输入1、0、1、1并完成四次移位后,寄存器状态为______;共输入了______个时钟脉冲。
【答案】1101;4
【解析】右移时,新输入数据进入最高位,状态依次为1000、0100、1010和1101。每完成一次移位需要一个时钟脉冲,因此四次移位需要四个时钟脉冲。
三、判断题(本大题共10小题,每题1分,共10分)
31. 移位寄存器的状态通常在时钟脉冲的有效边沿到来时发生移位变化。( )
【答案】正确
【解析】移位寄存器由时钟信号控制,通常在规定的有效上升沿或下降沿采样输入数据并完成状态转移,而不是在任意时刻连续变化。
32. 串行输入并行输出移位寄存器只能完成数据的逐位输入,不能同时从多个输出端读取数据。( )
【答案】错误
【解析】串行输入并行输出移位寄存器虽然逐位接收数据,但各级触发器的输出端可以同时提供多位数据,因此能够实现串行数据到并行数据的转换。
33. 移位寄存器的数据移动方向完全由输入数据的高低电平决定,与触发器之间的连接方式无关。( )
【答案】错误
【解析】移位方向主要由各级触发器之间的连接关系以及控制逻辑决定,输入数据的高低电平只表示待存储的数据内容,并不决定数据的移动方向。
34. 移位寄存器在每个有效时钟脉冲作用下,可将寄存器中存储的二进制数据按规定方向移动一位。( )
【答案】正确
【解析】移位寄存器由多个触发器级联组成,在有效时钟脉冲到来时,各级触发器的状态会依次传送,从而实现数据按规定方向逐位移动。
35. 四位串行输入、串行输出移位寄存器输入1位数据后,能够在同一时钟脉冲结束时直接从串行输出端得到完整的4位数据。( )
【答案】错误
【解析】串行输入、串行输出移位寄存器一次只能输入或输出一位数据。4位数据需要经过连续4个有效时钟脉冲移位后,才能依次从串行输出端输出。
36. 移位寄存器在时钟脉冲作用下,寄存器中各触发器的状态可以按规定方向逐位移动。( )
【答案】正确
【解析】移位寄存器利用时钟脉冲控制各触发器状态依次传递,实现数据的移位存储。
37. 移位寄存器只能实现数据的串行输入和串行输出,不能实现并行输入或并行输出。( )
【答案】错误
【解析】移位寄存器按输入、输出方式可分为串入串出、串入并出、并入串出和并入并出等类型。
38. 集成移位寄存器通常将多个触发器按一定方式连接,并由统一的时钟信号控制移位过程。( )
【答案】正确
【解析】集成移位寄存器内部由多个触发器组成,各级在统一时钟控制下完成数据传递和移位。
39. 在右移寄存器中,若规定数据由高位向低位移动,则最右端触发器原有的数据会在下一个有效时钟脉冲后从串行输出端移出。( )
【答案】正确
【解析】右移时,各级数据向低位传送,最低位触发器中的原有数据不再保留在寄存器内,而是作为串行输出数据移出。
40. 移位寄存器只能用于暂时存放二进制数据,不能用于实现串行数据和并行数据之间的转换。( )
【答案】错误
【解析】移位寄存器除具有存储数据的功能外,还可利用逐位移入、逐位移出的工作方式,实现串行数据与并行数据之间的转换。
四、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
41. 简述四位串行输入、并行输出移位寄存器将串行数据转换为并行数据的基本过程。
【答案】(1)将串行数据按位依次送入寄存器的串行输入端。
(2)每输入一位数据,施加一个有效时钟脉冲,使已存数据向相邻级移动一位。
(3)连续输入4位数据并施加4个有效时钟脉冲后,4个触发器的输出端同时保持4位数据,可从各并行输出端读出。
【解析】串行输入、并行输出移位寄存器利用时钟脉冲使数据逐级传送。经过与寄存器位数相同次数的移位后,先后输入的各位数据分别存储在不同级中,从而形成并行输出。
42. 某设备采用四位移位寄存器延迟输出控制信号。控制信号的串行输入顺序为1、0、1、1,寄存器初始各位均为0,数据每输入一位即施加一个有效时钟脉冲。说明4个时钟脉冲后各级寄存器中的数据状态,并说明该寄存器在延迟控制中的作用。
【答案】(1)若数据由输入端依次向后级移动,4个时钟脉冲后,各级寄存器中保存的状态依次为1、1、0、1,最先输入的数据已移动到最末级。
(2)移位寄存器可使控制信号按时钟节拍逐级延后传送,利用不同级的输出端可获得不同延迟时间的控制信号。
(3)在设备控制中,可利用这种延迟避免多个执行元件同时动作,并实现信号的时序配合。
【解析】移位寄存器每经过一个有效时钟脉冲,已存数据均向后级移动一位,因此最先输入的数据最先到达末级。各级输出对应不同的移位次数,可用于构成按时钟周期计的延时控制信号。
43. 简述移位寄存器的基本功能及其工作过程,并说明串行输入、并行输出方式的特点。
【答案】(1)移位寄存器由多个触发器按一定顺序连接组成,能够在时钟脉冲作用下暂存数据并按规定方向逐位移动。(2)在串行输入、并行输出方式中,数据由同一输入端逐位送入,每来一个时钟脉冲,原有数据向相邻级移位一位。(3)经过若干个时钟脉冲后,各级输出端同时呈现完整数据,适用于串行数据转换为并行数据的场合。
【解析】(1)移位寄存器的核心是触发器级联和时钟控制。(2)每个时钟脉冲使数据移动一位。(3)串行输入、并行输出可减少输入线数量,并便于多位数据的同时输出。
44. 某控制电路采用555集成定时器构成无稳态多谐振荡器,为8位集成移位寄存器提供时钟脉冲。简述该电路的工作原理、振荡频率的主要调节方法及使用时应注意的问题。
【答案】(1)555集成定时器通过电容的周期性充、放电,使输出端产生连续矩形波,作为移位寄存器的时钟信号。(2)振荡频率可通过改变定时电阻或定时电容的参数进行调节;无稳态电路中可用 估算频率。(3)555输出端应与移位寄存器时钟端正确连接,电源电压应符合器件要求,复位端应置于有效工作电平,并保证输入数据在时钟有效边沿附近稳定。
【解析】(1)555利用电容充放电过程产生周期时钟。(2)、或增大时,充放电时间延长,振荡频率降低。(3)时钟极性、复位电平和数据建立时间不符合要求,会造成移位错误。
五、综合应用题(本大题共1小题,每题10分,共10分)
45. 某自动化装配线采用555集成定时器构成无稳态多谐振荡器,为8位集成移位寄存器提供移位时钟。电路中定时电阻、,定时电容。移位寄存器规定:每个时钟上升沿到来时,串行输入数据送入,原移入,依次类推,初始状态为。生产指示数据按“1、0、1、1”的顺序依次输入。(1)计算555振荡器的振荡频率、周期以及输出高电平持续时间和低电平持续时间。(2)经过4个时钟上升沿后,写出移位寄存器的状态;若连续输入8位数据,完成一次移位所需的时间约为多少?(3)若生产线要求指示灯每隔约1.00 s移位一次,保持和不变,应如何调整定时电容?计算满足该要求的电容标称值。
【答案】(1)555无稳态振荡器的计算公式为,,,。代入数据:;;;;。(2)4个上升沿后的状态为。连续输入8位数据完成一次移位约需。(3)应增大定时电容,使振荡周期增大。取,则
,可选用的标准电容。
【解析】(1)555无稳态电路的周期由、和共同决定,分别代入振荡频率、高电平时间和低电平时间公式即可。(2)每个上升沿移入一位,数据“1、0、1、1”依次形成低四位;8位移位时间等于8个时钟周期。(3)保持电阻不变时,增大电容可降低振荡频率。按目标频率计算得,实际可选用接近的标准值。
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