实验九--数据选择器及其应用

数字电路实验九 数据选择器及其应用一、实验目的1. 掌握数据选择器的逻辑功能和使用方法。2. 学习用数据选择器构成组合逻辑电路的方法。二、实验原理数据选择是指经过选择，把多个通道的数据传送到唯一的公共数据通道上去。实现数据选择功能的逻辑电路称为数据选择器。它的功能相当于一个多个输入的单刀多掷开关，其示意图如下：图9-1 4选1数据选择器示意图图中有四路数据D0D3，通过选择控制信号A1、A0（地址码）从四路数据中选中一路数据送至输出端Q。1. 八选一数据选择器74LS15174LS151是一种典型的集成电路数据选择器，它有3个地址输入端CBA，可选择I0I78个数据源，具有两个互补输入端，同相输出端Z和反相输出端。其引脚图和功能表分别如下：2. 双四选一数据选择器74LS153所谓双四选一数据选择器就是在一块集成芯片上有两个完全独立的4选1数据选择器，每个数据选择器有4个数据输入端I0I3，2个地址输入端S0、S1，1个使能控制端和一个输出端Z，它们的功能表如表9-2，引脚逻辑图如图9-3所示。 图9-3 74LS153引脚逻辑图 表9-2 74LS153的真值表 其中，、（1、15脚）分别为A路和B路的选通信号，I0、I1、I2、I3为四个数据输入端，ZA（7脚）、ZB（9脚）分别为两路的输出端。S0（14脚）、S1（2脚）为地址信号，8脚为GND，16脚为VCC。3. 用74LS151组成16选1数据选择器用低三位A2A1A0作每片74LS151的片内地址码, 用高位A3作两片74LS151的片选信号。当A3=0时，选中74LS151(1)工作, 74LS151(2)禁止；当A3=1时，选中74LS151(2)工作, 74LS151(1)禁止，如下图所示。 图9-4 用74LS151组成16选1数据选择器4. 数据选择器的应用用74LS151实现逻辑函数。先将函数表达式写成最小项逻辑加的形式： =mo+m3+m5+m7显然，输入数据D0=D3=D5=D7=0，D1=D2=D4=D6=1，电路图如下：图9-5 用74LS151实现逻辑函数用74LS153实现逻辑函数函数Y有三个输入变量A、B、C,而数据选择器有两个地址输入端S1、S0少于3个。画出函数功能表，可见将A、B分别接选择器的地址端S1、S0，并令I0=0，I1=I2=C，I3=1则4选1数据选择器的输出便实现了函数 ，接线图如下所示：图9-6 用74LS153实现逻辑函数三、实验设备与器材1、数字逻辑电路实验箱。2、数字逻辑电路实验箱扩展板。3、数字万用表。 4、芯片74LS151、78LS153、74LS04、74LS08、74LS32。四、实验内容及实验步骤 1. 测试74LS151的逻辑功能将数字逻辑电路实验箱扩展板插在实验箱相应位置，并固定好，找一个16PIN的插座插上芯片74LS151，并在16PIN插座的第8脚接上实验箱的地（GND），第16脚接上电源（VCC）。将74LS138的输出端Z接到发光二极管上（实验箱主电路板的逻辑电平显示单元），自己接线，按74LS151的真值表逐项进行测试，记录测试结果。 2. 测试74LS153的逻辑功能测试方法与步骤同上，记录测试结果。3. 用两片74LS151组成16选1数据选择器按图9-4接线，方法与步骤同上，记录结果并分析。4. 用74LS151实现逻辑函数参考图9-5，要求实现逻辑函数，自己写出设计过程，画出接线图，并验证其逻辑功能。芯片插法，电源、地线接法与实验内容1相同，这里只需要自己实现逻辑函数，然后连线实现其功能。5. 用74LS153实现逻辑函数方法与步骤同实验4，要求实现，自己写出设计过程，画出接线图，并验证其逻辑功能。五、实验预习要求1. 复习数据选择器的工作原理。2. 用数据选择器对实验内容中的各函数式进行预设计。3. 思考：能否用数据选择器实现全加器功能。六、实验报告要求1、用数据选择器对实验内容进行设计、写出设计全过程、画出接线图、进行逻辑功能测试。2、写出一篇有关编码器，译码器，数据选择器实验的收获与体会。27