计算机组成原理实验报告3

实验三多路选择器实验

【实验环境】

1. Windows 2000 或Windows XP

2. QuartusII9.1 sp2、DE2-115计算机组成原理教学实验系统一台，排线若干。

【实验目的】

本次实验要求掌握各种多路选择器的设计与实现。

【实验要求】

可以利用原理图设计并实现1位、8位和32位2选1多路选择器、32位4选1、32位32选1多路选择器。其中32位4选1和32位32选1多路选择器，可以借用系统自带的元件库LPM_MUX元件。

【实验原理】

多路选择器（Multiplexer）又称数据选择器或多路开关，是一种多个输入、一个输出的器件。其功能是在选择控制码（地址）电位的控制下从几路数据输入中选择一路并将其送到一个公共输出端，也就是经过多路选择把多个通道的数据传输到唯一的公共数据通道上。因此，实现数据选择功能的逻辑电路称为多路选择器。如图所示，为4选1多路选择器示意图：

多路选择器的功能类似于一个多掷开关。如果它有两路数据A0和A1，则选择控制信号S，从两路数据中选中某一路数据送至输出端Y。此时，其功能相当于多个输入的单刀多掷开关。 2选1多路选择器真值表如下所示；

由上表可以推出2选1多路选择器输入、输出逻辑关系式为：

Y•

+

•

=

A

1

S

0A

S

【实验步骤】

1、1位2选1多路选择器

由逻辑关系式可知，当S为0时，Y的值由A0确定；当S为1时，Y的值由A1确定，由此可以创建1位2选1多路选择器的原理图。

（1）创建如图所示1位2选1多路选择器的原理图文件：

（2）文件编译

（3）功能仿真

仿真及结果分析：

Y=1的时候输出S为A1 Y=0的时候输出S为A0；

2、8位2选1多路选择器

由逻辑关系式可知，当S为0时，Y的值由A0确定；当S为1时，Y的值由A1确定，由此可以创建8位2选1多路选择器的原理图。

（1）创建如图所示1位2选1多路选择器的原理图文件：

（2）文件编译

（3）功能仿真

仿真及结果分析：

Y=1的时候输出S为A1 Y=0的时候输出S为A0；

3、8位2选1多路选择器

由逻辑关系式可知，当S为0时，Y的值由A0确定；当S为1时，Y的值由A1确定，由此可以创建8位2选1多路选择器的原理图。

（1）创建如图所示1位2选1多路选择器的原理图文件：

（2）文件编译

（3）功能仿真

仿真及结果分析：

Y=1的时候输出S为A1 Y=0的时候输出S为A0；

【实验总结】

这次试验，让我明白了多路选择器的基本原理，也明白了怎么将最简单的1位2选1多路选择器扩充到32位2选1多路选择器。并且让我熟悉了怎么将一个原理图封装成一个元件。元件封装让画原理图变的简单快捷。