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1、精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除实验四 数据选择器及其应用 一、实验目的 1、掌握中规模集成数据选择器的逻辑功能及使用方法 2、学习用数据选择器构成组合逻辑电路的方法二、实验原理数据选择器又叫“多路开关”。数据选择器在地址码（或叫选择控制）电位的控制下，从几个数据输入中选择一个并将其送到一个公共的输出端。数据选择器的功能类似一个多掷开关，如图41所示，图中有四路数据D0D3，通过选择控制信号 A1、A0（地址码）从四路数据中选中某一路数据送至输出端Q。 图41 4选1数据选择器示意图 图 42 74LS151引脚排列表41输 入输 出A2A1A0Q1010000D00001D1
2、0010D20011D30100D40101D50110D60111D7 数据选择器为目前逻辑设计中应用十分广泛的逻辑部件，它有2选1、4选1、8选1、16选1等类别。数据选择器的电路结构一般由与或门阵列组成，也有用传输门开关和门电路混合而成的。 1、八选一数据选择器74LS151 74LS151为互补输出的8选1数据选择器，引脚排列如图42，功能如表41。 选择控制端（地址端）为A2A0，按二进制译码，从8个输入数据D0D7中，选择一个需要的数据送到输出端Q，为使能端，低电平有效。1） 使能端1时，不论A2A0状态如何，均无输出（Q0，1），多路开关被禁止。2） 使能端0时，多路开关正常工作
3、，根据地址码A2、A1、A0的状态选择D0D7中某一个通道的数据输送到输出端Q。 如：A2A1A0000，则选择D0数据到输出端，即QD0。 如：A2A1A0001，则选择D1数据到输出端,即QD1，其余类推。 2、双四选一数据选择器 74LS153所谓双4选1数据选择器就是在一块集成芯片上有两个4选1数据选择器。引脚排列如图43，功能如表42。 表42 输 入输 出A1A0Q10000D0001D1010D2011D3 图43 74LS153引脚功能、为两个独立的使能端；A1、A0为公用的地址输入端；1D01D3和2D02D3分别为两个4选1数据选择器的数据输入端；Q1、Q2为两个输出端。
4、1）当使能端（）1时，多路开关被禁止，无输出，Q0。 2）当使能端（）0时，多路开关正常工作，根据地址码A1、A0的状态，将相应的数据D0D3送到输出端Q。 如：A1A000 则选择DO数据到输出端，即QD0。 A1A001 则选择D1数据到输出端，即QD1，其余类推。 数据选择器的用途很多，例如多通道传输，数码比较，并行码变串行码，以及实现逻辑函数等。 3、数据选择器的应用实现逻辑函数 例1：用8选1数据选择器74LS151实现函数 采用8选1数据选择器74LS151可实现任意三输入变量的组合逻辑函数。 作出函数F的功能表，如表43所示，将函数F功能表与8选1数据选择器的功能表相比较，可知（
5、1）将输入变量C、B、A作为8选1数据选择器的地址码A2、A1、A0。（2）使8选1数据选择器的各数据输入D0D7分别与函数F的输出值一一相对应。 表43输 入输 出CBAF00000011010101111001101111011110即：A2A1A0CBA， D0D70 D1D2D3D4D5D61 则8选1数据选择器的输出Q便实现了函数 接线图如图44所示。图44 用8选1数据选择器实现显然，采用具有n个地址端的数据选择实现n变量的逻辑函数时, 应将函数的输入变量加到数据选择器的地址端(A),选择器的数据输入端（D）按次序以函数F输出值来赋值。例2：用8选1数据选择器74LS151实现函数
6、 图46 用4选1数据选择器实现 （1）列出函数F的功能表如表4-4所示。（2）将A、B加到地址端A1、A0，而A2接地，由表54可见，将D1、D2接“1”及D0、D3接地，其余数据输入端D4D7都接地,则8选1数据选择器的输出Q，便实现了函数 接线图如图45所示。表44 BAF000011101110显然，当函数输入变量数小于数据选择器的地址端（A）时，应将不用的地址端及不用的数据输入端（D）都接地。 例3：用4选1数据选择器74LS153实现函数 函数F的功能如表45所示表46输 入输出中 选数据端ABCF000100D00010101D1C100101D2C110111D31表45 输
7、入输出ABCF00000010010001111000101111011111函数F有三个输入变量A、B、C，而数据选择器有两个地址端A1、A0少于函数输入变量个数，在设计时可任选A接A1，B接A0。将函数功能表改画成46形式，可见当将输入变量A、B、C中 A、B接选择器的地址端A1、A0，由表46不难看出：D00， D1D2C， D31 则4选1数据选择器的输出，便实现了函数 接线图如图46所示。当函数输入变量大于数据选择器地址端（A）时，可能随着选用函数输入变量作地址的方案不同，而使其设计结果不同，需对几种方案比较，以获得最佳方案。三、实验设备与器件 1、5V直流电源 2、逻辑电平开关 3
8、、逻辑电平显示器 4、74LS151（或CC4512） 74LS153（或CC4539）四、实验内容 1、测试数据选择器74LS151的逻辑功能接图47接线，地址端A2、A1、A0、数据端D0D7、使能端接逻辑开关，输出端Q接逻辑电平显示器，按74LS151功能表逐项进行测试，记录测试结果。图47 74LS151逻辑功能测试记录测试结果如下表输 入输 出A2A1A0Q1010000D00001D10010D20011D30100D40101D50110D60111D7 2、测试74LS153的逻辑功能测试方法及步骤同上，记录之。逻辑功能见下表：输 入输 出A1A0Q10000D0001D101
9、0D2011D3 3、用8选1数据选择器74LS151设计三输入多数表决电路 1）写出设计过程有三个人进行表决，当其中任意两个人赞同时，输出为真，否则输出为假。真值表如下:输 入输 出ABCS00000010010001111000101111011111 2）画出接线图 3）验证逻辑功能 4、用双4选1数据选择器74LS153实现全加器 1）写出设计过程真值表如下：Ai Bi CiSi Ci+1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 01 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 10 1 1 1 00 1 1 1 1 1 1 2）画出接线图3）验证逻辑功能五、实验总结通过该实验实验可以培养我们的动手能力和对数字电路的理解。74ls151中，abc输入与D0至D7输入一致时，Y输出高电平，二极管被点亮。经检验，符合真值表，达到数据选择的作用。74ls153为双四选一数据选择器，几多一个非门和或门可以组成数据比较器。经验证，符合书中的真值表。校验了真值表，能更好的掌握相关芯片的知识，了解其用途。【精品文档】第 6 页