二、實驗說明
1?6?1 74 LS 194 的功能
74 LS 194 為四位雙向移位寄存器，它具有左移、右移、保持、串行和並行輸入等多種功能。它的管腳排列見附錄。表 1 是它的功能表。
功能說明：
(1)?6?1 當 S 1 = S 0 =1 時，不管各輸入端原來是什麽狀態，在下壹個時脈沖到來時，其輸出分別是預先輸入到並行輸入端的 abcd ，這種方式叫送數。
(2)?6?1 當 S 1 =0 ， S 0 =1 時，其工作方式叫右移，這時，每來壹個時鐘脈沖，輸出端的數各向右移壹位，而 Q A 端的輸出則由加到 R 端的數來補充。
(3)?6?1 當 S 1 =1 ， S 0 =0 時，其工作方式叫左移，情況正好與右移相反； Q D 端的輸出由加到 L 端的數來補充。
(4)?6?1 當 S 1 = S 0 =0 時，不管是否有 CP 脈沖作用，輸出保持不變，這叫保持方式。 CP=0 時也是保持方式。
將 74LS194 接成圖 3-22-1 所示實驗電路時，可以檢驗其各種功能。
2?6?1 乒乓球遊戲機
以八個發光二極管做為球，每次點亮壹個發光二極管，做為乒乓球運行的當前位置。
以兩個防抖開關作為球拍，由遊戲者（甲、乙）各控制壹個，按下開關表示擊球。甲乙雙方各有壹個記分牌，由壹個數碼管顯示雙方的得分，勝壹球累加壹分， 15 分為壹局。
球的運行速度可以在賽前預置。
進行比賽的過程和記分規則可以用圖 3-22-2 所示流程圖描述。
三、預習要求
按圖 3-22-2 所示流程圖，用移位寄存器、 J-K 觸發器、與非門、或非門、防抖開關、計數器等設計壹個乒乓球遊戲機，希望把電路設計成獨立的兩部分：甲（乙）發球及球向乙（甲）方移動的部分及甲（乙）方加分的部分，以便安裝及單獨調整。
建議如下：
1?6?1 用兩個 74LS194 雙向移位寄存器的八個輸出各控制壹個 LED 發光二極管，用高電平的左移和右移，依次點亮八個發光二極管之壹，以表示乒乓球的移動。
2?6?1 用壹個 J-K 觸發器和兩個門電路給出 01 、 10 和 11 三種狀態，用它們去控制移位寄存器的 S 1 和 S 0 端，以實現左移、右移及送數（發球）。
3?6?1 J-K 觸發器的 J 、 K 端由防抖開關（球拍）及移位寄存器最左邊壹位和最右邊壹位的電平來控制：防抖開關未按下時， J-K 觸發器的狀態不變。按下壹個防抖開關，同時移位寄存器最左或最右邊壹位達高電平時（發光二極管亮，表示乒乓球到達最後位置）， J 或 K 端應等於 1 ，使 J-K 觸發器翻轉，以改變移位寄存器的移位方向。
4?6?1 發球之前要將移位寄存器請零。
5?6?1 記分電路仍由防抖開關及移位寄存器的輸出控制：按下壹個防抖開關，移位寄存器最左或最右邊壹位未達到高電平時，應該給對方加分。加分後，移位寄存器應該停止運動（斷開時鐘信號）。建議采用二進制計數器 74LS93 進行計數，其功能及管腳接法見附錄。
設計記分電路時還應考慮：①發球時，計數器不應動作。②應能清零。③怎樣用記分的信號去斷開時鐘信號，使移位寄存器處於保持狀態。
6?6?1 在實驗箱上有時鐘信號和防抖開關，不必另行設計。
看了上述建議並經過認真考慮之後，如果還設計不出來的話，可參看本實驗之末所附的參考電路及邏輯關系式。
四、實驗要求
1?6?1 檢查所給雙向移位寄存器 74LS194 的各種功能。
2?6?1 搭接乒乓球遊戲機的發球及移位控制部分，檢查它是否能實現：①清零後，甲（乙）發球及球向乙（甲）方移動。②乙（甲）未擊球時，球繼續按原來方向移動。③擊球後，如果球已到最後位置，則改變原來的移位方向，若球未到最後位置，則位移方向不變。
3?6?1 以上要求滿足後，可搭接甲乙雙方的記分電路。
4?6?1 將兩部分聯試。
若時間來不及可以不做 3 、 4 兩部分內容。以下提供的芯片其管腳排列圖見附錄。
五、提供的芯片
74LS00 2 片 74LS27 1 片
74LS04 1 片 74LS73 1 片
74LS10 1 片 74LS74 1 片
74LS20 1 片 74LS93 2 片
74LS194 2 片
六、總結報告要求
畫出邏輯原理圖，並簡要說明設計思想，寫出實驗後的心得體會。
七、參考電路
圖 3-22-3 為控制點亮的發光二極管（即“乒乓球”）位移的電路， CLR 為移位寄存器的清零。 K L (L) 和 K R (L) 為防抖開關，用作甲乙雙方的“球拍”，常態為低電平。球拍用於擊球或發球。發球前，移位寄存器先要清零。
控制“球”的位移方向的是 J-K 觸發器的 J 、 K 端。根據圖 3-22-2 所示流程圖的要求， J 和 K 的邏輯式為
信號 Y 用來控制發球，球運行時 S 1 =1,S 0 =0 或 S 1 =0,S 0 =1, 這時 Y=1 ；發球時 S 1 =1,S 0 =1, 移位寄存器已清零並處於送數狀態，這時 Y=0 ， Y 的邏輯式為
記分電路中采用 74LS93 計數器記分。輸入到左邊的計數器的計數信號為
式中把與 S 0 Y 相與，可防止發球時和擊球後誤記分。右邊的計數電路與此類似。流程圖中還要求：擊球失誤，給對方加分，球停止運動。這相當於移位寄存器處於保持狀態。圖 3-22-3 的電路只能給出左移、右移和送數三種狀態，所以可用斷開時鐘脈沖的方法，使移位寄存器達到保持狀態，使球停止運行。