实验二4选1数据选择器的设计
四选一数据选择器实验报告
四选一数据选择器11微电子黄跃1117426021【实验目的】1．四选一数据选择器，2．学习Verilog HDL文本文件进行逻辑设计输入；3．学习设计仿真工具modelsim的使用方法；【实验内容】1. 实现四选一数据选择器的“Verilog ”语言设计。
2. 设计仿真文件，进行验证。
【实验原理】数据选择器又称为多路转换器或多路开关，它是数字系统中常用的一种典型电路。
其主要功能是从多路数据中选择其中一路信号发送出去。
所以它是一个多输入、单输出的组合逻辑电路。
4选1数据选择器的元件符号如图一所示，其中D0、D1、D2、D3是4位数据输入端，A0和A0是控制输入端，Y是数据输出端。
当A1A0=00时，输出Y=D1；A1A0=01时，Y=D1；A1A0=10时，Y=D2；A1A0=11，Y=D3。
A1 A0 D Y0 0 D00 1 D11 0 D2 1 1 D3 D0 D1 D2 D3图一4选1数据选择器的元件符号由真值表写出输出逻辑表达式 301201101001)()()()(D A A D A A D A A D A A F+++=由逻辑表达式做出逻辑电路图。
【程序源代码】module mux4_1(sel,in,out); input [1:0] sel; input [3:0] in; output out; reg out;always@(sel or in) begin case ({sel[1],sel[0]}) 2'b00: out=in[0]; 2'b01: out=in[1]; 2'b10: out=in[2]; 2'b11: out=in[3]; default: out=1'bx; endcase end图 二 4选1数据选择器原理图Endmodule测试程序代码如下：module test_mux4_1;reg [1:0] S;reg [3:0] IN;wire Y;mux4_1 M1(.sel(S),.in(IN),.out(Y));always #10 IN[0]=~IN[0];always #20 IN[1]=~IN[1];always #40 IN[2]=~IN[2];always #80 IN[3]=~IN[3];initialbegin S=1'b0;IN=4'h0;#100 $stop;endalways #10 S=S+1;endmodule【仿真和测试结果】【实验心得和体会】这次实验与上次相比有明显的进步，通过这次实验我对modelsim的应用更加得心应手，深切的体会到了verilog是一种描述性语言，这次实验总的来说是比较顺利的，但在实验过程中还是遇到了一些问题，比如端口的匹配问题，在写程序的时候误将位宽写在了变量名的后面，虽然程序能够运行但有警告，仿真波形是错误的，可见在写程序时警告有时也是致命的，这要求我们在学习的过程中思想一定要严谨！其次在做实验时一定要多想，例如在学习这门课时，书上说在模块外部输入可以是wire型或reg型，但在写程序时激励模块往往要初始化数据，所以编程时其类型往往声明为reg型，通过这个例子我明白了书上所说的有时往往是一个比较笼统的，而更多的需要我们自己去实践、探索、勤思考，只有这样我们才能把书本上的知识转化为属于我们自己的知识，才能在学习的道路上走的更远！。
双4选1数据选择器实现8选1真值表
双4选1数据选择器实现8选1真值表一、任务介绍在数字电路设计中，数据选择器是一种常见的逻辑电路元件，用于从多个输入数据中选择一个输出。
双4选1数据选择器是一种特殊的数据选择器，它具备两组输入数据，每组包含4个输入信号，从而实现8选1的选择功能。
本文将深入探讨双4选1数据选择器的原理和真值表实现。
二、双4选1数据选择器原理双4选1数据选择器的原理基于逻辑门的组合，常见实现方式是使用与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）和选择门（MUX）。
以下是双4选1数据选择器的标准逻辑图：____ _______A0 ----| \ | || AND |----A| |A1 ----|____/ _______ OR |--------- Y| |_____|B0 ------------| || MUX |B1 ------------| ||_______|其中，A0、A1为第一组输入信号，B0、B1为第二组输入信号，Y为输出信号。
AND门用于生成选择信号A，OR门用于生成选择信号B，MUX门根据选择信号实现8选1的功能。
三、双4选1数据选择器真值表分析根据双4选1数据选择器的原理，可以得到其真值表。
由于该选择器具备8个输入和1个输出，总共有256种输入组合，我们将根据选择器的功能特点进行真值表的分析。
1. 选择信号A与选择信号B的关系双4选1数据选择器的第一组输入信号（A0、A1）和第二组输入信号（B0、B1）分别生成选择信号A和选择信号B。
根据逻辑电路的定义，选择信号A和选择信号B只能有一个为1，即A+B=1。
因此，我们可以根据选择信号的取值进行划分。
•当A=0，B=1时，第一组输入信号为数据输入，第二组输入信号为选择信号，此时选择器将根据第二组输入信号的取值选取相应的数据作为输出。
•当A=1，B=0时，第一组输入信号为选择信号，第二组输入信号为数据输入，此时选择器将根据第一组输入信号的取值选取相应的数据作为输出。
实验二数据选择器的逻辑功能及测试
实验二数据选择器的逻辑功能及测试引言：数据选择器是一种常见的电子设备，它能够根据一定的条件从给定的数据集合中选择出符合要求的数据。
在现实生活和工程应用中，数据选择器广泛应用于数据处理、信息查询和决策分析等领域。
本实验旨在设计和实现一个简单的数据选择器，并测试其逻辑功能。
一、实验目的1.熟悉数据选择器的基本原理和逻辑功能；2. 学习使用Logisim进行数字电路绘制和模拟测试；3.实践运用逻辑门电路设计和逻辑表达式推导技巧。
二、实验原理1.数据选择器：数据选择器是一种能够根据输入条件从给定的数据集合中选择出符合要求的数据的电子设备。
常用的数据选择器有多路选择器、分频器和比较器等。
在本实验中，我们将设计一个2-4数据选择器，能够根据两个选择信号S0和S1，选择相应的数据输入D0、D1、D2或D3输出到数据输出端口Y。
2.逻辑功能：2-4数据选择器的逻辑功能可用以下真值表和逻辑表达式表示：S1，S0，D0，D1，D2，D3，Y----，----，----，----，----，----，---0，0，X，X，X，X，Y00，1，X，X，X，X，Y11，0，X，X，X，X，Y21，1，X，X，X，X，Y3Y0=~S1'~S0'D0+~S1'~S0D1+~S1S0'~D2+S1S0D3Y1=~S1'~S0'D0+~S1'~S0D1+~S1S0'~D2+S1S0D3Y2=~S1'~S0'D0+~S1'~S0'D1+~S1S0'D2+S1S0D3Y3=~S1'~S0'D0+~S1'~S0'D1+~S1S0'D2+S1S0'D3其中，~表示取反运算，'表示非运算。
三、实验装置与实验步骤1.设计电路：使用Logisim软件进行电路设计。
首先，添加一个2-4数据选择器。
实验一 FPGA VHDL四选一数据选择器的设计
实验二四选一数据选择器的设计1实验目的（1）进一步熟悉和掌握Qartus II的使用方法；（2）掌握FPGA实验箱使用方法；（3）学习和掌握电路原理图的设计流程1．实验内容使用Qartus II的元件库，通过元件图的方式设计具有4选1功能的数据选择器，并使用FPGA实验箱对程序进行硬件下载，验证。
2．实验条件开发软件：Qartus II 8.0实验设备：FPGA实验箱拟用芯片：Altera EP3C55F484C83．实验设计1)系统原理根据4选1数据选择器的工作原理，有公式：S0S1A S1S0S1S0S1S0Y=+B+C+DS1S0可见，要实现功能，需要6个输入，一个输出。
其中是数据选S1S0择端，A,B,C,D是数据输入端。
由输出高低电平（开关信号）决定数据的输出和传送。
2)电路原理图建立原理图。
元件项使用四个三接口与门和一个四接口的与门，以及两个非门构成。
实验原理比较简单，就是用来实现四选一功能的实现。
如图2-1所示图2-1 4选1数据选择器的原理图3)电路波形图工程编译完成后，必须对其功能和时序性质进行仿真测试。
下图就是实现仿真后的波形，满足原设计要求。
如图2-2所示。
图2-2 四选一数据选择器仿真后的波形4)引脚锁定和硬件测试为了能够对乘法器进行硬件验证，应将其输入信号锁定在芯片确定的引脚上，编译下载。
其锁定输入信号、输出信号如下图2-3。
‘图2-3 四选一数据选择器引脚锁定5)编译文件下载编译文件下载结果如图2-4所示。
图2-4 四选一数据选择器编译文件下载4．实验结果使用实验箱旁边的频率信号低的4个信号做输入信号，通过FPGA 实验箱上的蜂鸣器发出的声音频率快慢来测试实验是否成功。
A输入接入1HZ信号 B输入接入4HZ信号C输入接入8HZ信号 D输入接入16HZSO输入接入L8开关 S1输入接入L7开关Y输出接入蜂鸣器可得实验结果如下表表2-1所示L7=关,L8=关L7=关,L8=开L7=1,L8=开L7=开,L8=开发声频率很慢慢较快快表2-1 开关不同位置时蜂鸣器发声状态实验箱结果如图2-5所示图2-5 实验箱进行试验5．心得体会通过这次实验，让我学习到了如何在Qartus II中使用原理图的方式做出所需要的功能器件。
实验二 数据选择器及其应用ppt课件
四选一数据选择器表达式为F=A1|A0|D0+A1|A0D1+A1A0|D2+A1A0D3，由 表达式可以得到当A1A0=00时，F=D0；A1A0=01时，F=D1； A1A0=10时，F=D2；A1A0=11时，F=D3，这样就起到数据选择的作 用。
根据数据选择器的表达式，可以直接用门电路设计出数据选择器，图 2-1为一个用门电路设计的四选一的数据选择器，其中E为信号使能端， 也称为片选信号。
5、（选作，给出设计思路，画出逻辑图）利用四选一数据选择器实现 一个输血者血型和受血者血型符合输血规则的电路，输血规则如图2-5 所示。
从规则可知，A型血能输给A、AB型，B型血能输给B、AB型，AB型只 能输给AB型，O型血能输给所有四种血型。设输血者血型编码为X1X2， 受血者血型编码为X3X4，符合输血血型规则时，电路输出F为1，否则 为0。 输血者 血型 A 编码 00 受血者 血型 A 编码 00
图2-4 74153真值表
实验内容：
1、用实验方法作出74153的真值表，了解其功能。
Q A B D A BD A B D ABD 0 1 2 3
2、用74153实现下列函数，画出接线图，列出实验数据表。
F X Y Z X Y Z X Y Z XY Z
3、用74153做一个一位数字比较器，对X、Y两个一位数进行比较，根 据输出结果来判断X、Y的大小。画出接线图，验证其功能，并将实验结 果记录下来。 4、用74153及门电路实现一位全加器，输入用3个开关分别表示A、B、 CI，输出用两个指示灯分别表示CO、SI。画出接线图，验证起功能， 并将实验结果记录下来。（可参考图2-5连接图，也可自己设计）
VHDL实验报告 四选一数据选择器的设计
五、实验步骤
4、对设计文件进行仿真
1）选择File--New，在弹出的对话框中选择Vector Waveform File，点击OK按 钮，打开进入一个空的波形编辑器窗口。
2）设置仿真结束时间，波形编辑器默认的仿真结束时间为 1µS，根据仿真需 要，可以自由设置仿真的结束时间（本次设置的为1ms）。选择 QUARTUSII 软件的 Edit--
的 Fie>Save进行保存。
5）指定仿真器设置，在仿真过程中有时序仿真和功能仿真之分，在这里介绍 功能仿真。在 QUARTUSII软件中选择 Processing>Simulator Tool 命令，打开仿真器工具 窗口，如下图所示。
按图上的提示，首先产生功能仿真网表文件（在simulation
mode后选择
二、实验目的
1、熟悉四选一数据选择器的工作原理。 2、进一步掌握VHDL顺序语句和并行语句的使用。 3、进一步熟悉QUARTUSⅡ软件的使用方法和VHDL输入的全
过程。
三、实验原理
在数字系统中常需要将多路数据有选择地分别传送到公共 数据线上去，完成这一功能的逻辑电路称为数据选择器。 数据选择器是一种通用性很强的中规模集成电路，它的用 途很广。
3）点击 Add Hardware 按钮，出现 Add Hardware 对话框，在 Add Hardware 对话 框中，从 Hardware type 列表中选择所需要硬件类型，如果是 USB 接口的请参照用户使用手册 中的 USB 电缆的安装与使用，如果使用的是并口下载线则选取如下图 所示的硬件类型，点击 OK按钮，完成对硬件类型的设置。回到编程器硬件设置窗口， 点击 Close 按钮退出设置。则在 编程器对话框中的编程硬件类型会出现刚才选取的编程器硬件。
数据选择器极其应用实验报告
数据选择器的应用一、实验目的了解74LS00，74LS86,74LS153芯片的内部结构和功能；了解数据选择器的结构和功能；了解全加器和全减器的结构和功能；学习使用数据选择器（74LS153）设计全加器和全减器；进一步熟悉逻辑电路的设计和建立过程。
二、实验原理1.四选一数据选择器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3－3，功能如表3－2。
图3－3 74LS153引脚功能表3－2S1、S2为两个独立的使能端；A1、A0为公用的地址输入端；1D0～1D3和2D0～2D3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。
1）当使能端S1（S2）＝1时，多路开关被禁止，无输出，Q＝0。
2）当使能端S1（S2）＝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D0～D3送到输出端Q。
如：A1A0＝00 则选择DO数据到输出端，即Q＝D0。
A1A0＝01 则选择D1数据到输出端，即Q＝D1，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。
2.实现全加器：列出全加器的真值表：S 真值表：得到o C 真值表：对S 的真值表进行降维，得到：对o C 的真值表进行降维，得到：使用数据选择器实现时，D0，D1，D2，D3分别代表四选一数据选择器的四个输入端，并用A,B 作控制端，电路图如下图：图一0（D0）i C （D2）i C （D1）1（D3）一．实验内容1．按图一搭建逻辑电路，测试实验结果，与真值表进行对照。
*该过程中应注意：实验室所提供的器件与非门并不够用，需要用一个异或门改装成非门，如下图：F=⊕=AA1四．实验收获1．学会了全加器全减器的设计过程，为以后更好的应用打好了基础；2．更加了解了逻辑电路的设计流程；3．搭建逻辑电路的过程中，一定要小心翼翼操作，防止任何错误。
quartus(4选1和编码器)
课程名称: FPGA原理实验实验名称:选择与编码器姓名: xxx 学号:xxx一、预习报告1、实验目的1、设计并实现4选1选择器2、设计并实现一个8线-3线优先编码器2、实验内容与实验步骤1、启动QuartusⅡ建立一个空白工程，然后命名；2、新建VHDL源程序文件并命名，输入程序代码并保存，进行综合编译，若在过程中发现错误，则找出并更正错误，直至编译成功为止；3、新建仿真文件，对各模块设计进行仿真，验证设计结果；4、选择目标器件，将未使用的管脚设置为三态输入；5、对该工程文件进行全程编译处理，若在编译过程中发现错误，则找出并更正错误，直至编译成功为止。
3、实验环境计算机（装有QuartusⅡ软件）二、实验报告1、实验数据处理4选1数据选择器（1）程序输入课程名称: FPGA原理实验实验名称:选择与编码器姓名: xxx 学号:xxx （2）RTL图（3）功能仿真（4）时序仿真课程名称: FPGA原理实验实验名称:选择与编码器姓名: xxx 学号:xxx （5）引脚分配8线-3线优先编码器（6）程序输入课程名称: FPGA原理实验实验名称:选择与编码器姓名: xxx 学号:xxx （7）RTL图（8）功能仿真（9）时序仿真课程名称: FPGA原理实验实验名称:选择与编码器姓名: xxx 学号:xxx（10）引脚分配2、实验结论成功实现了4选1数据选择器和8线-3线优先编码器的逻辑功能。
3、实验体会和建议通过本次实验，学会了选择器和编码器的程序，加深了when-else语句和if语句的使用，对选择器和编码器的原理与逻辑功能有了进一步的了解。
数字电路实验报告-4选1数据选择器及其应用
电学实验报告模板实验原理数据选择器的功能类似一个单刀多掷开关,如图1所示。
数据选择器在地址码的控制下，从多路数据输入中选择其中一个并将其送到一个公共的输出端。
图1 数据选择器示意图1. 4选1数据选择器图2 4选1数据选择器及其逻辑图2所示为4选1数据选择器及其逻辑。
该电路有4路输入数据和为地址输入。
为使能控制端，当时，数据选择器正常工作；当时，数据选择器的输出被锁定在“0”，不能选择。
由图2（b）可以得到该数据选择器的逻辑函数式为(1)2. 用4选1数据选择器扩展成8选1数据选择器8选1数据选择器有8路数据输入，3位地址输入。
如果用4选1数据选择器实现8选1，需要2片4选1数据选择器，如图所示。
其中,是通过4选1数据选择器的使能控制端接入的。
由图5并根据式（1），可以得到显然实现了8选1的逻辑功能。
图5 用4选1数据选择器扩展成8选1数据选择器实验仪器实验内容及步骤1. 测试和验证74HC153的逻辑功能（1）集成电路芯片74HC153引脚图74HC153是双4选1数据选择器，芯片内部包含两个独立的、完全相同的4选1数据选择器。
图7-5所示为引脚图。
每一个4选1数据选择器都设置了一个使能控制端。
两个4选1数据选择器共享地址输入端。
图6 74HC151引脚图（2）测试和验证74HC153的逻辑功能按图7连接电路。
实验数据记录在表7-1。
验证74HC153的逻辑功能。
图7 测试74HC151的逻辑功能实验电路表1（3）用一片74HC153扩展成8选1数据选择器图8 74HC153扩展成8选1数据选择器实验电路按图8连接电路。
实验数据记录在表2。
验证电路的逻辑功能。
表2实验结果及分析1.实验结果2.分析该实验结果表明74HC153元件实现了4选1的数据选择功能74HC153与74LS00两个4选1数据选择器拓展实现了8选1的逻辑功能实验结论1.74HC153具有4选1逻辑功能，能够实现数据选择，其有4路输入数据D0、D1、D2、D3，A0、A1为地址输入，为使能控制端，当时，数据选择器正常工作；当时，数据选择器的输出被锁定在“0”，不能选择。
verilog4选一数据选择器原理(一)
verilog4选一数据选择器原理(一)Verilog中的4选1数据选择器简介在数字电路中，数据选择器是一种常见的电路组件，用于从多个数据输入中选择一个输出。
Verilog是一种硬件描述语言，广泛用于数字电路的设计和仿真。
本文将介绍Verilog中的4选1数据选择器的原理和实现方法。
原理4选1数据选择器有4个输入和1个输出。
根据选择信号，从4个输入中选择一个输入作为输出。
选择信号是2位的二进制数，共有4种可能的状态，每种状态对应一个输入。
当选择信号为00时，输出为第一个输入；当选择信号为01时，输出为第二个输入；当选择信号为10时，输出为第三个输入；当选择信号为11时，输出为第四个输入。
逻辑电路图以下是4选1数据选择器的逻辑电路图：______S0 ----| || |S1 ----| |----- Y|______|Verilog实现下面是实现4选1数据选择器的Verilog代码示例：module mux4to1 (input [3:0] D, input [1:0] S, outpu t Y);assign Y = (S[1] & S[0] & D[3]) | (S[1] & ~S[0] & D [2])| (~S[1] & S[0] & D[1]) | (~S[1] & ~S[0] & D[0]);endmodule在上面的代码中，D是4个输入的信号线，S是选择信号线，Y是输出信号线。
根据选择信号的不同状态，使用逻辑运算符进行输入的选取，然后将结果输出到输出信号线Y上。
仿真测试为了验证4选1数据选择器的正确性，可以进行仿真测试。
以下是一个简单的测试示例：module test_mux4to1;// Declare signalsreg [3:0] D;reg [1:0] S;wire Y;// Instantiate the modulemux4to1 mux (D, S, Y);// Stimulusinitial begin// Test case 1D = 4'b0001; S = 2'b00; // Expect Y to be 0 #10;// Test case 2D = 4'b0001; S = 2'b01; // Expect Y to be 0 #10;// Test case 3D = 4'b0001; S = 2'b10; // Expect Y to be 0 #10;// Test case 4D = 4'b0001; S = 2'b11; // Expect Y to be 1 #10;$finish;endendmodule上述代码中，D和S是输入信号，Y是输出信号。
数电实验报告 数据选择器及其应用
实验2实验报告数据选择器及其应用一、实验目的1.了解组合逻辑电路的设计步骤、分析方法和测试方法；2.掌握数据选择器的工作原理与逻辑功能；3.掌握双四选一数据选择器74LS153的应用。
二、实验设备1.数字电路实验箱2 、数字双踪示波器3.集成电路: 74LS004、集成电路: 74LS153三、实验内容1.测试双四选一数据选择器74LS153的逻辑功能；2、设某一导弹发射控制机构有两名司令员A.B和两名操作员C.D, 只有当两名司令员均同意发射导弹攻击目标且有操作员操作, 则发射导弹F；3.用74LS00与74LS153设计一位全加器。
四、实验结果1、测试双四选一数据选择器74LS153的逻辑功能。
如图S5和S6分别接A和B, 负责输入地址；S1.S2.S3.S4为上面选择器的四个输入；S7、S8、S9、S10为下面选择器的四个输入。
举例说明：如图所示, 当S5和S6都输入高电平时, 选择输出1C3和2C3的内容, 即S4和S10的输入均为高电平, 小灯亮。
设某一导弹发射控制机构有两名司令员A.B和两名操作员C.D, 只有当两名司令员均同意发射导弹攻击目标且有操作员操作, 则发射导弹F。
由题意可得出逻辑表达式如下:F=AB(C+D)分析: 由于只有A.B都为高电平时F才有可能输出高电平, 所以让A和B作为地址输入端。
而当A.B均为高电平时, C和D任意一个为高电平则F为高电平。
所以用74LS00实现C和电路图如下:S1、S2接地址选择端, S3、S4先做或运算再接1C3端。
2、用74LS00和可以通B S CI过降维将输入位A和B作为地址选择位,进位位和以及0和1作为被选择数据输入,表示S和CO。
真值表如下:A0 0 CI 低0 1 CI非CI1 0 CI非CI1 1 CI 高五、故障排除在做第二个实验内容的时候, 发现A.B值不是高电平的时候小灯也会亮。
经过检查电路发现1C0, 1C1, 1C2悬空了, 相当于接了高电平。
EDA技术4选1多路选择器实验报告
实验报告
学院：电子信息工程学院专业：dianzi
电子信息工程技术2014年12月20日星期六
姓名
康杰
（二）实验原理：
4选1数据选择器有两个地址输入端：S1、S0；4个数据输入端：D、C、B、A；1个输出端Y。其真值表如表1示。
表14选1数据选择器真值表
地址输入
输出
S0
S1
Y
0
A
0
1
B
1
0
C
1
1
D
（三）实验仪器及器材
PC机一台；Quartus II软件一套；KHF-5型实验开发系统一套
（四）实验方法及步骤
学号
2013030341079
班级
2013电技二班
指导老师
余华
课程名称
EDA技术与VHDL
成绩
实验名称
4选1多路选择器
（一）实验目的：
1、熟悉数据选择器的工作原理；
2、掌握QuartusⅡ环境下4选1数据选择器的VHDL设计或原理图设计；
3、完成软件仿真，管脚配置后下载进行硬件测试。3、完成简单与非门电路的VHDL设计或原理图设计，仿真后下载到实验箱上进行硬件测试。
4，新建矢量波形文件.vwf；
5，用矢量波形文件.vwf测试VHDL文件.vhd；
6，实验箱通电、检查；
7，串口相连接PC与实验箱；
8，打开下载工具THRCPLD；
9，选择波特率、目标器件、所要下载的烧写程序.pof；
EDA技术-VHDL-四选一数据选择器程序设计与仿真实验
四选一数据选择器程序设计与仿真实验1 实验目的(1) 熟悉在QuartusⅡ软件平台上建立工作库文件和编辑设计文件的方法。
(2) 熟悉创建工程文件方法。
(3) 熟悉编译前设置和启动全程编译设置的方法。
(4) 熟悉波形编辑器的使用方法(5) 熟悉在QuartusⅡ软件平台上对设计进行仿真的操作全过程(6) 会用VHDL语言设计一个四选一数据选择器。
2 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3.2.1所示，图中有四路数据a、b、c、d输入，通过选择控制信号 s1、s2（地址码）从四路数据中选中某一路数据送至输出端y。
逻辑功能如表3.2.1所示。
图3.2.1 四选1数据选择器示意图表3.2.1 四选一数据选择器逻辑功能表输入输出en S2 S1 a b c d y1 ×××××× 10 0 0 0×××0 1××× 10 0 1 ×0××0 ×1×× 10 1 0 ××0×0××1×10 1 1×××00×××11从表3.2.1中可知使能端en＝1时，不论a～c输入状态如何，均无输出（y＝1，因为所用器件的显示电路是共阳极），多路开关被禁止。
使能端en＝0时，多路开关正常工作，根据地址码s2、s1的状态选择a～c输入信号中某一个通道的数据输送到输出端y。
3 实验内容(1) 建立一个四选一数据选择器的文件夹。
(2) 在定义好的VHDL模型中完成四选一数据选择器的描述，并创建工程。
四选一数据选择器的设计
XX大学实习（实训）报告实习（实训）名称：电工电子实习学院：专业、班级：指导教师：报告人：学号：时间： 2011年7月1日至 2011年7月8日实习主要内容：（1）了解EDA技术的发展及应用（2）掌握VHDL语言的基础知识，熟悉在数字电路系统设计中VHDL程序设计（3）学习MAX+PLUSⅡ软件的应用方法（4）应用EDA技术的设计方法完成4选1数据选择器的设计（采用原理图和文本法两种方法实现），并在MAX+PLUSⅡ上仿真主要收获体会与存在的问题：通过课程设计，发现自己的很多不足，自己知识的很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还急需提高。
同时也体会到设计课的重要性和目的性所在。
同时这次实习也有很多收获，首先我们学会了MAX+PLUSⅡ软件的应用方法，并且能够独立设计出原理图，其次本次设计课培养了我们实际操作能力，也培养了我们灵活运用课本知识，理论联系实际，独立自主的进行设计的能力。
指导教师意见：建议成绩：指导教师签字：年月日备注：实习报告1．目的（1）通过实习掌握maxplus2软件的使用和VHDL语言的基础知识（2）应用maxplus2完成四选一数据选择器的设计，并实现仿真。
2．内容2.1 maxplus2的认识（1）Max+plusⅡ是Altera公司提供的FPGA/CPLD开发集成环境，Altera 是世界上最大可编程逻辑器件的供应商之一。
Max+plusⅡ界面友好，使用便捷，被誉为业界最易用易学的EDA软件。
在Max+plusⅡ上可以完成设计输入、元件适配、时序仿真和功能仿真、编程下载整个流程，它提供了一种与结构无关的设计环境，是设计者能方便地进行设计输入、快速处理和器件编程。
（2）、Max+plusⅡ开发系统的特点很多，比如开放性的界面，编辑过程与结构无关，丰富的设计库，硬件描述语等。
（3）、Max+plusⅡ软件具有开放核的特点，允许设计人员添加自己认为有价值的宏函数。
EDA论文4选1多路选择器的设计
4选1多路选择器的设计班级xxxxx 姓名xxxxx 学号xxxxxx一、内容摘要多路选择器是数据选择器的别称。
在多路数据传送过程中，能够根据需要将其中任意一路选出来的电路，叫做数据选择器，也称多路选择器或多路开并。
数据选择器的电路结构一般由于活门阵列而成，也有用传输门开关和门电路混合而成的。
多路选择器可以从多组数据来源中选取一组送入目的地。
它有4选1数据选择器、8选1数据选择器（型号为74151、74LS151、74251、74LS151）、16选1数据选择器（可以用两片74151连接起来构成）等之分。
多路选择器还包括总线的多路选择,模拟信号的多路选择等,相应的器件也有不同的特性和使用方法它的应用范围相当广泛，从组合逻辑的执行到数据路径的选择，经常可以看到它的踪影。
另外在时钟、计数定时器等的输出显示电路中经常利用多路选择器制作扫描电路来分别驱动输出装置，以降低功率的消耗。
有时也希望把两组没有必要同时观察的数据，设置为共享一组显示电路，以降低成本。
二、关键词关键词：多路选择器，逻辑图，逻辑函数三、问题分析设计内容一：根据以下流程，利用QuartusII完成四选一多路选择器的文本编辑输入和仿真测试等步骤，给出仿真波形。
设计内容二：在试验系统上硬件测试，验证此设计的功能。
对于引脚锁定以及硬件下载测试。
设计内容三：对VHDL不同描述方式的四选一多路选择器进行硬件实验，比较他们的特性。
四选一选择器VHDL源程序如下：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY mux4a1 ISPORT (input:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);a,b:IN STD_LOGIC;y:OUT STD_LOGIC );END ENTITY mux4a1;ARCHITECTURE rtl OF mux4a1 ISSIGNAL sel:STD_LOGIC_VECTOR (1 DOWNTO 0);BEGINsel<=b&a;PROCESS (input,sel) IS BEGIN IF(sel="00") THEN y<=input(0); ELSIF(sel="01") THEN y<=input(1); ELSIF(sel="10") THEN y<=input(2); ELSE y<=input(3); END IF;END PROCESS;END ARCHITECTURE rtl;程序分析：四选一多路选择器设计时，定义输入S 为标准以内漏记为STD_LOGIC,输出的信号y 的数据类型定义为2位标准逻辑矢量位STD_LOGIC_VECTOR( 1 DOWNTO 0 ).使用LIBRATY 语句和USE 语句，来打开IEEE 库的程序包STD_LOGIC_1164.ALL 。
(完整word版)四选一多路选择器实验报告
学院：电气工程学院 专业： 电子信息工程班级：
姓名
学号
实验组
实验时间
指导教师
成绩
实验项目名称
四选一多路选择器
实验目的
1．学习组合逻辑电路、编码器的功能与定义,学习Verilog和VHDL语言
2．熟悉利用Quartus II开发数字电路的基本流程和Quartus II软件的相关操作
3．学会使用Vector Wave波形仿真
ELSIF（sel=“01”）THEN
y<= input(1）；
ELSIF(sel=“10”）THEN
y<= input（2）；
ELSE
y〈= input（3）;
END IF;
END PROCESS;
END rtl；
二:程序运行图：
三：波形图：
实验总结
本次实验学习了组合逻辑电路、编码器的功能与定义，学习了Verilog和VHDL语言,同时熟悉了利用Quartus II开发数字电路的基本流程和Quartus II软件的相关操作,学会了使用Vector Wave波形仿真。实验过程中也遇到了很多自己不能解决的问题,在同学和老师的帮助下算是知道问题的所在，有待在今后的学习中不断完善。
实验要求
按照老师的要求完成实验,编写实验报告
实验原理
选择器常用于数字信号的切换 四选一选择器可以用于4路信号的切换.四选一选择器有4个输入端input0、1、2、3.两个信号控制端a，b及一个信号输出端y。当a,b输入不同的选择信号时 就可以使input0-input3中的一个输入信号与输出y端口接通. 用拨码开关作四位数据及两位控制端的输入 LED作输出 通过拨码开关组成控制输入端s1和s0不同组合 观察LED与数据输入端a，b，c，d的关系 验证4选一数据选择器设计的正确性。
10.四选一数据选择器的设计—IF语句实现
2.设计任务：
3.设计一个4选1数据选择器，a, b, c, d为数据输入端的端口名，sel（s1,s2）为选择控制信号输入端的端口名，y为输出。
4.设计过程：
（1）输入设计项目并将其设为当前项目
（2）在文本编辑窗中设计输入二输入与非门的VHDL代码
用IF语句实现：
LIBRARYieee;
9.实验箱上现象的分析描述与验证。
三、小结：
对学生在实验过程中遇到的问题进行分析，总结，做出合理的评价。
四、作业
将程序输入到MAX+PLUS II软件进行相关操作，完成实验报告。
旁批栏：
USE ieee.std_logic_1164.all;
ENTITYif_caseIS
PORT ( a, b, c, d : INStd_Logic;
sel: INStd_Logic_Vector(1downto0);
y: OUTStd_Logic);
ENDif_case;
ARCHITECTURE logic OFif_caseIS
END logic;
5.项目编译
选择目标器件。选择菜单命令Assign | Device，弹出Device对话框。选择对话框的Device Family下拉列表框中的目标器件(EPM7128SLC84-10)引脚指定，编译。
6.项目时序仿真
创建波形文件—输入信号节点—设置仿真时间—编辑输入节点波形-运行仿真
BEGIN
旁批栏：
if_label: PROCESS(a, b, c, d,sel)
BEGIN
IFsel="00" THEN y <= a;
ELSIFsel="01" THEN y <= b;
实验二 数据选择器、译码器、全加器实验
实验二数据选择器、译码器、全加器实验一、实验目的1．熟悉数据选择器的逻辑功能。
2．熟悉译码器的工作原理和使用方法。
3．设计应用译码器的电路，进一步加深对它的理解。
4．掌握全加器的实现方法。
5．学习用中规模集成电路的设计方法。
二、实验所用器件和仪表1．双4选1数据选择器74LS153 1片2．双2-4线译码器74LS139 2片3．二输入四与非门74LS00 1片4．二输入四异或门74LS86 1片5．万用表6．示波器7．实验箱三、实验内容1．测试74LS153中一个4选1数据选择器的逻辑功能。
2．测试74LS139中一个2-4译码器的逻辑功能。
3．用2-4线译码器74LS139和与非门74LS00实现逻辑函数。
4．用两片2-4线译码器74LS139设计一个8通道的数据分配器。
5．用与非门74LS00和异或门74LS86设计一个全加器。
6．用数据选择器74LS153设计一个全加器。
四、实验接线图1．74LS153实验接线图和74LS153真值表4个数据输入引脚C0─C3分别接实验台上的10MHz、1MHz、500KHz、100KHz脉冲源。
变化地址选择引脚A、B和使能引脚G的电平，产生8种不同的组合。
观测并记录每种组合下数据选择器的输出波形。
图4.1 74LS153实验接线图表4.1 74LS153真值表2． 74LS139实验接线图和74LS139真值表图4.2 74LS139实验接线图 表4.2 74LS139真值表4个译码输出引脚Y0─Y3接电平指示灯。
改变引脚G 、B 、A 的电平，产生8种组合。
观测并记录指示灯的显示状态。
3． 用74LS139和74LS00实现逻辑函数F AB AB =+。
图4.3 74LS139实现逻辑函数的接线图 4． 用两片74LS139设计一个8通道的数据分配器。
图4.4 74LS139实现数据分配器的接线图A5． 使用74LS00和74LS86设计全加器。
i 1i 1i 1i i i i i i i i i i i iS A B C C (A B )C A B (A B )C A B ---=⊕⊕=⊕+=⊕⋅异或门的国标符号与非门的国标符号图4.5 全加器实验接线图6． 用数据选择器74LS153设计一个全加器。
数据选择器数据分配器
输入
S A2 A1 A0
1 ××× 0 000 0 001 0 010 0 011 0 100 0 101 0 110 0 111
输出
YY
01 D0 D0 D1 D1 D2 D2 D3 D3 D4 D4 D5 D5 D6 D6
D7 D7
三、数据选择器的扩展
例：将两片74LS151连接成一个十六选一的数据选择器。
– 真值表如下：
D A1 A0 Y0 Y1 Y2 Y3 D0 0 D0 0 0 D0 1 0 D0 0 D1 0 0 0 D0 D1 1 0 0 0 D
–逻辑表达式及逻辑图
Y 0 A1 A0D Y1 A1A0D Y 2 A1 A0D Y 3 A1A0D
本章小结
1．组合逻辑电路的特点是：电路任一时刻的
• 一、1路-4路数据分配器：
• （一）逻辑抽象：
– 输入信号：1路输入数据，用D表示； 2个输入控制信号，A0，A1表示；
– 输出信号：4个数据输出端， 用Y0，Y1，Y2，Y3表示。
– 选择控制信号A1，A0状态约定
• 当A1A0=00时，选中输出端Y0 • 当A1A0=01时，选中输出端Y1 • 当A1A0=10时，选中输出端Y2 • 当A1A0=11时，选中输出端Y3
Y A1 ' A0 ' D0 A1 ' A0D1 A1A0 ' D2 A1A0D3 两者相等的条件是A1 A，A0 C，D0 0，D1 B，D2 B，D3 1
• 4.画连线图 • 按降C排列
数据分配器
• 数据分配器：能够将一个输入数据，根据需要传送到m
个输出端的其中任何一个进行输出的电路，也叫多路分配 器，功能和数据选择器相反。（发牌）
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实验二 4选1数据选择器的设计
实验学时：2学时
实验类型：设计
实验要求：必做
一、实验目的
通过实验让学生掌握组合逻辑电路的EDA原理图输入设计法，通过电路的仿真和硬件验证，让学生进一步了解4选1数据选择器的功能。
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。
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于活门阵列而成，也有用传输门开关和门电路混合而成的。
图1 4选1数据选择器原理图
图1是一个4选1数据选择器，d3—d0是数据输入端，s1和s0是控制输入端，y是4选1数据输出端。
三、实验内容
设计并实现一个4选1数据选择器，要求根据原理图写出它的逻辑关系，并利用开发工具软件对其进行编译和仿真，最后通过实验开发系统对其进行硬件验证。
四、实验步骤
1）在Maxplus2的图形编辑方式下，从prim元件库中调出4选1数据选择器电路所需要的元件。
并按照图1所示的原理电路，完成4选1数据选择器原理图的输入设计。
2）保存好原理图文件，以为文件名保存在工程目录中。
执行Compiler命令对设计文件进行编译。
执行Create Default Symbol命令，可为4选1数据选择器生成一个元件符号。
3）在波形编辑方式下，编辑的波形文件，并完成输入信号d3,d2,d1和d0，控制信号s1和s0电平的设置。
波形文件编辑结束后以为波形文件名存盘。
执行仿真器Simulator命令，仿真开始，观察仿真波形进行设计电路的功能验证。
五、实验结果
1. 4选1数据选择器的逻辑功能及真值表
2.仿真波形。