实验3-组合逻辑电路数据选择器实验
实验三组合逻辑电路应用——译码器、数据选择器
实验三组合逻辑电路应用——译码器、数据选择器
译码器和数据选择器是现代数字电子学中常用的两种组合逻辑电路。
它们可以将输入
的二进制信号转换为对应的输出信号，并且在数字电路中具有广泛的应用。
一、译码器
译码器是一种将输入的二进制信号转换成对应输出信号的数字电路。
译码器的作用是
将输入的地址码转换成溢出电路所能识别的控制信号，通常用来将不同的地址码映射到不
同的设备或功能上。
比如在存储器系统中，根据不同地址码，从RAM或者ROM中取出相应
的数据或指令。
除此之外，译码器还可以用于数据压缩、解码、解密等领域。
在一些数字电路中，译
码器还可以充当多路复用器、选择器等电路的功能。
译码器的分类按照其输入和输出的码制不同，可以分为译码器、BCD译码器、灰码译
码器等。
其中，最常见的是2-4译码器、3-8译码器、4-16译码器等。
二、数据选择器
数据选择器是一种多路选择器，根据控制信号选择输入端中的一个数据输出到输出端。
选择器的控制信号通常由一个二进制码输入到它的控制端，二进制码的大小由选择器的通
道数决定。
数据选择器广泛用于控制、多媒体处理、信号处理等方面。
数据选择器与译码器相比，最主要的区别在于其输出可以不仅限于数字信号。
数据选
择器可以处理模拟信号、复合信号等多种形式的信号，因为它可以作用于信号的幅度、相位、频率等方面。
数据选择器按照输入和输出的端口取数的不同，可以分为单路选择器和多路选择器。
常见的有2-1选择器、4-1选择器、8-1选择器、16-1选择器等。
实验三-数据选择器译码器全加器
实验三：数据选择器和译码器应用1. 能力培养目标● 理解数据选择器和译码器的逻辑功能● 运用数据选择器和译码器的逻辑关系设计实际应用2. 项目任务要求（1）测试4选1数据选择器的逻辑功能，通过示波器观测每种组合下数据选择器的输出波形（2）测试2-4线译码器的逻辑功能（3）将2-4线译码器扩展组成3-8线译码器，利用两个2-4线译码器扩展组成3-8线译码器（4）利用2-4线译码器设计并实现组合逻辑电路B A F ⊕=【选做】3. 项目分析（1） 数据选择器及主流芯片数据选择器是一种多输入、单输出的组合逻辑电路，其应用主要包括通过级联进行通道扩展数据输入端的个数；或者配合门电路实现逻辑函数，组成函数发生器。
数据选择器中常见的芯片有双4选1数据选择器74LS153芯片。
74LS153中的引脚G 用于控制输出。
当G 为高电平时，禁止输出，引脚Y 输出为低电平；当G 为低电平时，允许输出，由数据选择端B 、A 决定C 0、C 1、C 2、C 3中的哪个数据送往数据输出端Y 。
14131211109161234567双4选1数据选择器 74LS153Vcc2GA2C 32C 22C 12C 01Y1GB1C 31C 21C 11C 01582YGND图2-3-1 74LS153引脚结构图 表2-3-1 4选1数据选择器真值表选择输入 数据输入 选通 输出 B A C 0 C 1 C 2 C 3 G Y X X X X X X H L L L L X X X L L L L H X X X L H L H X L X X L L L H X H X X L H H L X X L X L L H L X X H X L H H H X X X L L L H HX X X HLH（2） 译码器及主流芯片译码器中常见的芯片有双2-4线译码器74LS139，其引脚结构图和真值表分别如下：14131211109161234567双2-4线译码器 74LS139Vcc2G2A2B2Y 02Y 12Y 21Y 31G1A1B1Y 01Y 11Y 21582Y 3GND图2-3-2 74LS139引脚结构图 表2-3-2 2-4线译码器真值表输入端输出端允许G选择B AY 0（____________________0BA G Y =） Y 1（_________________1B A G Y =） Y 2（_________________2B A G Y =）Y 3（______________3B A G Y =）H X X H H H H L L L L H H H L L H H L H H L H L H H L H LH HH H H L在74LS139中，引脚G 用于控制输出。
实验报告——数据选择器及其应用
实验三项目名称：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、实验设备1、数字电子技术实验箱2、74LS1513、 74LS153三、实验内容及步骤1、测试数据选择器74LS151的逻辑功能接图3－4接线，地址端A2、A1、A、数据端D～D7、使能端S共12个引脚接逻辑开关，输出端Q接逻辑电平显示器，按74LS151功能表逐项进行测试，完成表格3-3。
拨动逻辑开关，使D0～D7的状态分别为：10011010图3－4 74LS151逻辑功能测试表3－32、测试74LS153的逻辑功能接图3－5接线，地址端A 1、A 0、数据端1D 0～1D 3、数据端2D 0～2D 3、使能端1S 、2S 共12个引脚接逻辑开关，输出端1Q 、2Q 接逻辑电平显示器，按74LS153功能表逐项进行测试，完成表格3-4。
拨动逻辑开关，使1D 0～1D 3 的状态分别为：1001；2D 0～2D 3 的状态分别为1010。
图3－5 74LS153引脚功能表3－43、用8选1数据选择器74LS151实现逻辑函数 1）按下图接线图3-6接图。
C B C A B A F ++=图3－6 用8选1数据选择器实现C B C A B A F ++=2）验证逻辑功能，即：A 2A 1A 0＝CBA ，ABC 给不同的值，完成F 的数值，并验证结果是否满足 表3－55、用8选1数据选择器74LS151实现函数 B A B A F +=（1）将A 、B 加到地址端A 1、A 0，而A 2接地，由图3－7可见，将D 1、D 2接“1”及D 0、D 3接地，其余数据输入端D 4～D 7都接地,则8选1数据选择器的输出Q ，便实现了函数A B B A F += 。
图3－7 8选1数据选择器实现B A B A F += 的接线图（2）完成表格3－6表3-6CB C A B A F ++=四、思考题1、对实验步骤的电路，记录测试结果2、分别列举74LS151和74LS153有哪些实际用途。
数电实验三-数据选择器和译码器应用
上海电力学院数字电路与数字逻辑院（系）：计算机科学与技术学院实验题目：数据选择器和译码器应用专业年级：学生姓名：学号：一、实验目的和要求：1、了解并掌握集成组合电路的使用方法。
2、了解并掌握仿真（功能仿真及时序仿真）方法及验证设计正确性。
3、使用数据选择器和译码器实现特定电路。
二、实验内容：1.要求用数据选择器74153和基本门设计用3个开关控制1一个电灯的电路，改变任何一个开关的状态都能控制电灯由亮变暗或由暗变亮。
（提示：用变量A、B、C表示三个开关，0、1表示通、断状态；用变量L表示灯，0、1表示灯灭、亮状态。
）画出电路的原理图，将电路下载到开发板进行验证。
根据题意画出真值表如下根据上表，可画出原理图试验现象:当开关断开的数量是奇数时,灯是亮的,除此之外是灭的.2. 人的血型有A,B,AB和O这4种，试用数据选择器74153和基本门设计一个逻辑电路，要求判断供血者和受血者关系是否符合下图的关系（提示：可用两个变量的4种组合表示供血者的血型，用另外两个变量的4种组合表示受血者的血型，用Y表示判断的结果）。
画出电路的原理图，通过仿真进行验证。
真值表：根据上表，可画出原理图验证逻辑功能表，仿真结果如下3.试用集成译码器74LS138和基本门实现1位全加器，画出电路连线图，并通过仿真验证其功能。
根据题意画出真值表如下根据上表，可画出原理图.验证逻辑功能表，仿真结果如下4.试用数据选择器74151实现1位全加器电路，画出电路连线图，并通过仿真验证其功能。
原理图.验证逻辑功能表，仿真结果如下图三、实验小结：通过本次试验，我更加了解集成组合电路的使用方法，了解并掌握了仿真包括功能仿真及时序仿真的方法及验证设计正确性。
我还学会使用数据选择器和译码器实现特定电路。
组合逻辑电路数据选择器实验报告
组合逻辑电路数据选择器实验报告
本次实验的目的是通过实验学习组合逻辑电路数据选择器的原理和应用。
数据选择器是一种常用的组合逻辑电路，它可以根据控制信号选择不同的输入数据，并将所选数据输出。
在数字电路中，数据选择器常用于多路选择、数据交换和数据复用等应用中。
实验中我们使用了74LS151芯片作为数据选择器，该芯片具有8个输入端和1个输出端，可以根据控制信号选择其中一个输入端的数据输出。
实验中我们将8个开关分别连接到芯片的8个输入端，通过控制信号选择其中一个开关的输入数据输出到芯片的输出端。
实验中我们使用了示波器观察芯片输出端的波形，以验证芯片的工作状态。
在实验中，我们首先进行了芯片的引脚连接，将芯片的8个输入端分别连接到8个开关上，将控制信号连接到芯片的控制端。
然后我们通过控制信号选择不同的输入端，观察芯片输出端的波形变化。
实验结果表明，芯片能够正确地选择所需的输入数据，并将其输出到输出端。
通过本次实验，我们深入了解了组合逻辑电路数据选择器的原理和应用，掌握了芯片的引脚连接和控制信号的设置方法。
同时，我们也学会了使用示波器观察芯片输出端的波形，以验证芯片的工作状态。
这些知识和技能对于我们今后的学习和工作都具有重要的意义。
本次实验使我们更加深入地了解了组合逻辑电路数据选择器的原理和应用，掌握了芯片的引脚连接和控制信号的设置方法，同时也提高了我们的实验操作能力和实验数据分析能力。
数电实验三 组合逻辑电路
实验三组合逻辑电路一、实验目的1．掌握组合逻辑电路的设计方法2．熟悉常用组合逻辑器件的使用方法3．熟悉用逻辑门电路、74LS138和74LS151进行综合性设计的方法二、试验设备和器件设备：数字电子技术试验箱器件：74LS00，74LS20，74LS86，74LS138，74LS151三、实验内容1.实现一位全加器(1) 按照组合逻辑电路的一般设计步骤，用基本门电路（74LS00，74LS20，74LS86）实现一位全加器；(2) 用1片74LS138和1片74LS20实现一位全加器。
2. 设计一个监测信号灯工作状态的逻辑电路，每一组信号灯由红、黄、绿三盏构成，仅有红灯R亮、仅有绿灯G亮、黄灯Y和绿灯G同时亮为正常工作状态，其余为故障状态。
故障状态时要发出报警信号。
要求用74LS151实现。
(1) 逻辑抽象。
红黄绿三盏信号灯的状态为输入变量，分别用R、Y、G表示，并规定灯亮时为1，灭时为0；故障信号为输出变量，用Z表示，并规定正常工作状态下Z为0，发生故障时Z为1；(2) 列真值表于表3-1；(3) 根据真值表写出用最小项表示的Z的逻辑表达式；(4) 按照逻辑表达式进行电路连接，画出电路连接图，并对电路进行测试。
四、实验报告1.实验预习(1) 熟练掌握组合逻辑电路的一般设计步骤；(2) 了解74LS00，74LS20，74LS86，74LS138，74LS151的功能表，引脚图和使用注意事项，熟练掌握使用它们实现逻辑函数的方法；(3) 完成实验的预习报告，包括：实验目的、试验设备、布置的实验内容及步骤、原始数据记录表格及设计电路。
2. 实验及数据处理(1) 根据布置的实验内容认真完成实验中的各项任务，仔细观察实验中的各种现象并加以分析；(2) 完成真值表，记录实验数据并进行分析。
3. 思考题(1) 3-8线译码器74LS138在正常工作状态下，输入011ABC 时，哪一个译码输出端为有效电平？由此说明A、B、C中哪一个为高位输入端？(2) 若用74LS138译码器实现数据分配器，应选择74LS138的哪个引脚作为数据分配器的数据输入端？4.实验的注意事项及主要经验教训。
实验三 数据选择器及其应用
实验三数据选择器及其应用一、实验目的（1）通过实验的方法学习数据选择器的电路结构和特点。
（2）掌握数据选择器的逻辑功能及其基本应用。
二、实验设备（1）数字电路实验箱（2）74LS00、74LS153三、实验原理数据选择器（Multiplexer）又称为多路开关, 是一种重要的组合逻辑部件, 它可以实现从多路数据中选择任何一路数据输出, 选择的控制由专门的端口编码决定, 称为地址码, 数据选择器可以完成很多的逻辑功能, 例如函数发生器、桶形移位器、并串转换器、波形产生器等。
本次实验使用的是双四选一数据选择器。
常见的双四选一数据选择器为TTL双极型数字集成逻辑电路74LS153, 它有两个4选1, 外形为双列直插, 引脚排列如图2.7.1所示, 逻辑符号如图2.7.2所示。
其中D0、D1、D2、D3为数据输入端, A0、A1为数据选择器的控制端（地址码）, 同时控制两个选择器的数据输出, 为工作状态控制端（使能端）, 74LS153的功能表见表2.7.1。
其中：图2.7.1 图2.7.2输入输出A1A01Q2Q 1X X000001D02D00011D12D10101D22D20111D32D3表 2.7.1（1）设计实验以A.B代表正、副指挥, C.D代表两名操作员, “1”代表通过, “0”代表没有通过。
F代表产生点火信号, “1”代表产生点火信号, “0”代表没有产生点火信号。
只有当A.B 同时为“1”, 且C和D中至少有一个为“1”时, 输出F才为“1”, 及连接在电路中的指示灯亮起, 否则, 指示灯不亮。
据此, 画出真值表如图:A B C D F00000000100010000110010000101001100011101000010010101001011011000110111110111111画出卡诺图:ABCD00 01 11 1000 01 11 100000 0010 0010 0010降维：ABC00 01 11 100 100D0 0010再降维：AB 0 10 100 0C+D因为, 所以可以用74LS00实现C和D的与, 然后将C+D输入数据选择器, 配合地址端的A.B, 即可实现预设功能。
数据选择器实验报告
一、实验目的1. 理解数据选择器的基本原理和功能。
2. 掌握数据选择器的使用方法及其在数字电路中的应用。
3. 通过实验加深对组合逻辑电路的理解。
二、实验原理数据选择器是一种数字电路，它可以从多个输入端中选择一个数据输出。
其工作原理如下：根据地址码的不同，数据选择器从N路输入中选择一路输出。
常见的数据选择器有4选1、8选1等类型。
本实验使用的是双4选1数据选择器74LS153，它具有4个数据输入端（D0、D1、D2、D3）、3个地址输入端（A0、A1、A2）和1个使能端（G）。
当G=0时，数据选择器处于正常工作状态；当G=1时，所有数据输入端均被封锁，输出端输出高阻态。
三、实验器材1. 双4选1数据选择器74LS1532. 逻辑门电路3. 电源4. 指示灯5. 连接线6. 逻辑分析仪四、实验步骤1. 连接电路根据实验要求，连接双4选1数据选择器74LS153、逻辑门电路、电源、指示灯和连线。
2. 设计电路（1）根据实验要求，设计一个简单的数据选择器电路，实现以下功能：当A0=0、A1=0时，输出D0；当A0=0、A1=1时，输出D1；当A0=1、A1=0时，输出D2；当A0=1、A1=1时，输出D3。
（2）根据设计要求，将74LS153的数据输入端与逻辑门电路连接，实现数据选择功能。
3. 测试电路（1）使用逻辑分析仪或示波器观察输出端波形，验证电路是否满足设计要求。
（2）根据实验要求，测试不同地址码下的输出结果，确保电路正常工作。
4. 分析实验结果根据实验结果，分析数据选择器的工作原理和特点，总结实验心得。
五、实验结果与分析1. 实验结果通过实验，验证了双4选1数据选择器74LS153在正常工作状态下能够实现数据选择功能。
在不同地址码下，输出端输出对应的数据输入端数据。
2. 实验分析（1）数据选择器在数字电路中具有广泛的应用，如数据分配、数据选择、数据比较等。
（2）在设计数据选择器电路时，需要注意以下几点：a. 根据实际需求选择合适的数据选择器类型和规模；b. 合理安排数据输入端、地址输入端和使能端；c. 仔细检查电路连接，确保电路正常工作。
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南通大学计算机科学与技术学院计算机数字逻辑设计
实验报告书
实验名组合逻辑电路数据选择器实验
班级_____计嵌151_______________
姓名_____张耀_____________________
指导教师顾晖
日期 2016-11-03
目录
实验一组合逻辑电路数据选择器实验 (1)
1.实验目的 (1)
2.实验用器件和仪表 (1)
3.实验内容 (1)
4.电路原理图 (1)
5.实验过程及数据记录 (2)
6.实验数据分析与小结 (9)
7.实验心得体会 (9)
实验三组合逻辑电路数据选择器实验
1 实验目的
1. 熟悉集成数据选择器的逻辑功能及测试方法。
2. 学会用集成数据选择器进行逻辑设计。
2 实验用器件和仪表
1、8 选 1 数据选择器 74HC251 1 片
3 实验内容
1、基本组合逻辑电路的搭建与测量
2、数据选择器的使用
3、利用两个 74HC251 芯片（或 74HC151 芯片）和其他辅助元件，设计搭建 16 路选 1 的电路。
4 电路原理图
1、基本组合逻辑电路的搭建与测量
2、数据选择器的使用
3、利用两个 74HC251 芯片（或 74HC151 芯片）和其他辅助元件，设计搭建 16 路选 1 的
电路。
5 实验过程及数据记录
1、基本组合逻辑电路的搭建与测量
用 2 片 74LS00 组成图 3.1 所示逻辑电路。
为便于接线和检查，在图中要注明芯片编号及各引脚对应的编号。
图 3.1 组合逻辑电路
（2）先按图 3.1 写出 Y1、Y2 的逻辑表达式并化简。
Y1==A·B ·A =A + A·B=A + B
Y2=B·C ·B·A = A · B+ B ·C
（3）图中 A、B、C 接逻辑开关，Y1，Y2 接发光管或逻辑终端电平显示。
（4）改变 A、B、C 输入的状态，观测并填表写出 Y1，Y2 的输出状态。
表 3.1 组合电路记录
输入输出
A B C Y1 Y2
0 0 0 0 0
0 0 1 0 1
0 1 1 1 1
1 1 1 1 0
1 1 0 1 0
1 0 0 1 0
1 0 1 1 1
0 1 0 1 1
（5）将（2）中的运算结果与（4）中的实验结果进行比较。
答：（2）中化简结果与（4）中实验结果是一致的。
2、数据选择器的使用
芯片原理说明：74HC251 为三态 8 选 1 数据选择器，Proteus 的芯片原型为 MM74HC251。
其引脚图如图 3.2 所示。
A、B、C 为 3 个地址输入端，D0～D7 为 8 个数据输入端，S
（STROBE）
为三态使能端 OE，Y、W（Y）为两个互补输出的输出端（或称正反相输出端）。
逻辑关系接线图如图 3.3。
图 3.2 MM74HC251 引脚排列图
观察并记录 74HC251 的功能真值表 3.2。
表 3.2 74LS00 真值表
输入输出
STROBE C B A Y W
H 0 0 0 * *
H * * * * *
L 0 0 0 D0 D0
L 0 0 1 D1 D1
L 0 1 0 D2 D2
L 0 1 1 D3 D3
L 1 0 0 D4 D4
L 1 0 1 D5 D5
L 1 1 0 D6 D6
L 1 1 1 D7 D7
3、利用两个 74HC251 芯片（或 74HC151 芯片）和其他辅助元件，设计搭建 16 路选 1 的电路。
6 实验数据分析与小结
第一个实验逻辑电路需要7个与非门才能实现，而且在利用公式化简表达式，可以用实验结果来验证表达式的正确性；第二个实验OE 是使能端，通过实验结果来分析输出与D之间的关系；第三个实验可以通过2个8选1的芯片来实现，4个输入，3个接在相应的地址端，另外一个接在控制端，用来选择那个芯片开始工作，最后将两个结果Y接到与非门，可以节省一个门电路的使用。
7 实验心得体会
通过这一次实验，我感觉我们学习这门课程要学会总结不同的门电路之间特点和联系，在此基础上熟悉并会操作基础的电路设计；同时学会通过实验结果和所化简表达式来验证相互的正确性。