电子线路基础数字电路实验4 数据选择器
数字电路4数据选择器及数值比较器
A0 D10 D11 D12
(1 2
D13
)
S1
1 A
由4选1数据选择器实现
(2) 由8选1数据选择器实现 先将所给逻辑函数写成最小项之和形式，即
Y AB AC ABC ABC AB(C C) AC(B B) ABC ABC ABC ABC ABC ABC ABC ABC 1• ABC 0 • ABC 0 • ABC 0 • ABC
0 D0 D1 D3 D2 1 D4 D5 D7 D6
(3)比较逻辑函数 Y 和 Y 的卡诺图
设 Y = Y 、A = A2、B = A1、C = A0
对比两张卡诺图后得：
D0 D3
= =
D1 = D5 =
D2 = D4 = D6 = D7 =
0 1
(4)画连线图 与代数法所得图相同
用数据选择器实现组合逻辑电路（2）
Y1：输出端
S'1 : 附加控制端
输出端的逻辑式为：
Y1
[D10 A1A0
D11 A1A0
D12 A1 A0
D13
A 1
A0 ]S1
Y1
[D10 A1A0
D11 A1A0
D12 A1 A0
D13
A 1
A0 ]S1
其真值表如下表所示：
Y1 的卡诺图
S1 A1 A0 Y1 1 ×× 0
0 0 0 D10 0 0 1 D11 0 1 0 D12 0 1 1 D13
(2) 具有n 位地址输入的数据选择器，可以产生(n+1) 变量的组合逻辑函数。
例如：对于4选1数据选择器，在S'1＝0时，输出 与输入的逻辑式为:
Y1 D0(A1A0 ) D1(A1A0 ) D2(A1A0 ) D3(A1A0 ) D0m0 D1m1 D2m2 D3m3
数据选择器及其应用实验报告
数据选择器及其应用实验报告数据选择器及其应用实验报告引言：数据选择器是数字电路中常见的一种基本逻辑电路元件，它用于从多个输入信号中选择一个输出信号。
在本次实验中，我们将通过设计和搭建一个数据选择器电路，并探讨其在实际应用中的潜力和限制。
一、实验目的本次实验的主要目的是通过搭建一个4位数据选择器电路，掌握数据选择器的原理和工作方式，并且了解其在数字电路中的应用。
二、实验器材和材料1. 电路模拟软件：我们选择了Multisim作为实验中的电路模拟软件，它可以帮助我们方便地进行电路设计和模拟。
2. 逻辑门芯片：我们使用了74LS153作为数据选择器的逻辑门芯片，它具有两个4-输入、1-输出的数据选择器。
3. 连接线、电源等辅助材料。
三、实验步骤1. 根据74LS153的逻辑图和引脚功能图，连接电路。
我们将两个74LS153芯片并联，以扩展数据选择器的位数，从而实现4位数据选择器。
2. 使用Multisim软件，设计并搭建电路。
根据74LS153的引脚功能图，将芯片的输入端与信号源相连，输出端与LED灯相连，以便观察电路的输出情况。
3. 对电路进行仿真测试。
通过Multisim软件，输入不同的数据信号，观察LED 灯的亮灭情况，并记录下来。
4. 分析和总结实验结果。
根据实验数据和观察结果，我们将对数据选择器的工作原理和应用进行分析和总结。
四、实验结果与分析在实验中，我们输入了不同的数据信号，观察到LED灯的亮灭情况与输入信号的变化相对应。
这验证了数据选择器的正确工作，并且证明了其在数字电路中的应用潜力。
然而，我们也发现了一些限制和局限性。
首先，数据选择器的位数限制了它能够处理的输入信号的数量。
在本次实验中，我们使用了4位数据选择器，因此只能选择4个输入信号中的一个。
如果需要选择更多的输入信号，我们需要使用更多的数据选择器进行级联。
此外，数据选择器的速度也是一个重要的考量因素。
在实际应用中，我们需要根据具体的需求选择适合的数据选择器，以确保其能够满足系统的时序要求。
实验四 数据选择器及应用
实验四数据选择器及应用一、实验目的（1）掌握采用中规模集成器件设计组合逻辑电路的方法。
（2）掌握数据选择器的工作原理。
（3）测定数据选择器的逻辑功能。
（4）设计并验证用数据选择器实现逻辑函数。
二、预习要求（1）掌握数据选择器的工作原理。
（2）掌握用数据选择器实现逻辑函数的设计原则。
（3）片选端E'起什么作用？E'为何值时，选择器正常工作。
（4）如何用卡诺图分离出多余的变量？三、实验器材（1）实验仪器：数字电路实验箱、万用表；（2）实验器件：74LS00、74LS32、74LS153、74LS151；四、实验原理以前所讨论的组合电路设计方法常称“四步法”，即列真值表，写出逻辑函数，简化逻辑函数和画逻辑图。
一般只在使用小规模集成器件时使用。
在中、大规模集成电路出现之后，逻辑设计方法有很大的改变。
即可用中规模集成器件设计组合逻辑网络。
1. 数据选择器的工作原理在数字信息的传输过程中，有时按要求从多路并行传送的数据中选通一路送到唯一的输出线上，形成总线传输。
这时要用到数据选择器（多路转换器，可简称为MUX），逻辑符号如图4-1（a）所示。
其功能类似于单刀多掷开关，如图4-1（b）所示。
由图4-1（a）看出，数据选择器有n条地址线，2n个输入线，一条输出线。
其功能是根据地址线编码从2n个输入信号中选用一个信号输出。
即可以把它看成二进制编码的可控开关，由编码控制选通信息，如图4-1（b）所示。
（a ）数据选择逻辑符号 （b ）单刀多掷开关图4-1 数据选择器图4-2是4选1数据选择器。
图中1A 、0A 是地址变量，由地址代码来选择数据通道；0123D D D D 是输入信号；F 是输出信号；E '是使能端或片选端，低电平有效。
当E '为低电平时，数据选择器正常工作；E '为高电平时，数据选择器禁止工作。
数据选择器的功能如表4-1所示。
（a ）电路 （b ）逻辑符号图4-2 4选1数据选择器表4-1 4选1 MUX 功能表由表4-1可写出输出F 的表达式如下：⎩⎨⎧+++==30120110100''''0D A A D A A D A A D A A F F 时时01='='E E 由表可看出，当1='E 时，输出0F =；当0='E 时，0001=A A 时，0D F =，相当于开关与0D 接通；0101=A A 时，1D F =，相当于开关与1D 接通；1001=A A 时，2D F =，相当于开关与2D 接通；1101=A A 时，3D F =，相当于开关与3D 接通。
实验四 译码器和数据选择器
实验四译码器和数据选择器一、实验目的1、熟悉集成译码器。
2、学习集成译码器和数据选择器的应用。
二、实验仪器及器件1、双踪示波器2、实验用元器件①74LS139 2 —4 线译码器1片②74LS153 双4选1 数据选择器1片③74LS00 二输入端四与非门1片三、预习要求1、预习译码器及数据选择器功能；2、熟悉所用集成电路的引线位置。
四、实验内容1、译码器功能测试将74LS139 译码器电路按图2.1 接线，参照表2.1 输入电平，测试输出状态并填入表中。
2、译码器转换将双２－４线译码器转换为３－８线译码器。
⑴画出转换电路图；⑵在实验箱上接线并验证设计是否正确；⑶填写该3-8 线译码器功能表2.2。
3、数据选择器的测试及应用⑴将双4选1数据选择器74LS153 参照图2.3.2 接线，测试其功能并填写表2.3。
⑵将实验箱脉冲信号源中固定连续脉冲4 个不同频率的信号接到数据选择器4 个输入端，输出端1Y 接示波器，选择端（A，B）仍按表 2.3 状态改变，分别观察4种不同频率的脉冲信号。
表2.34、七段数码管译码电路2.3数码管引脚 2.4 译码显示电路如图2.4所示，使用BCD-7译码器CD4511（共阴）与数码管采用共阴极连接，根据ABCD不同的输入，显示不同的输出，将结果记录入下表。
输入输出显示D C B A a b c d e f g0 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 11 0 0 01 0 0 1。
实验四 数据选择器及其应用
学生实验报告系别电子工程学院课程名称数字电子技术实验班级11通信1班实验名称数据选择器及其应用姓名钟伟纯实验时间2012年11月15日学号201141302114 指导教师张宗念报告内容一、实验目的和任务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、实验原理介绍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：图中有四路数据D0~D3，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D0~D7这8个数据源，具有两个互补输出端，同相输出端Y和反相输出端WN。
其引脚图如下图11-2所示，功能表如下表11-1所示，功能表中‘H’表示逻辑高电平；‘L’表示逻辑低电平；‘×’表示逻辑高电平或低电平：图11-2 74LS151的引脚图表表11-1 74LS151的功能表2、双四选一数据选择器74LS15374LS153数据选择器有两个完全独立的4选1数据选择器，每个数据选择器有4个数据输入端I0~I3，2个地址输入端S0、S1，1个使能控制端E和一个输出端Z，它们的功能表如表11-2，引脚逻辑图如图11-3所示。
其中，EA、EB使能控制端（1、15脚）分别为A路和B路的选通信号，I0~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、S1为地址信号，8脚为GND，16脚为V CC。
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。
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。
数电 实验四 数据选择器及其应用 实验报告
数电实验四数据选择器及其应用实验报告一、实验目的1. 了解数据选择器的原理和设计方法；2. 学会使用74LS138和74LS151等多位数据选择器；3. 掌握数据选择器在逻辑电路中的应用。
二、实验器材和器件1. 万用表2. 示波器3. 计算机、PSpice、Multisim4. 实验电路板、电路图5. TTL集成电路：74LS138、74LS151三、实验原理数据选择器(Data Selector)是用于在多个数据中选择一个或者少数几个数据的组合逻辑电路，也叫做多路选择器(Multiplexer)。
数据选择器可用于控制信号的选择，实现对信号进行分时复用、多路数据选通等功能。
常见的数据选择器有8选1、16选1等。
常用的数据选择器有两种类型：1.位选型数据选择器2.数据选型数据选择器1. 位选型数据选择器位选型数据选择器是指选中或分配单元的控制时使用二进制码，用来控制选通信号的输入。
2. 数据选型数据选择器数据选型数据选择器是由一个或多个数据信号为输入，它们与二进制控制信号一起给出n个数据信号的任意线性组合输出，通过对选择信号的控制，能够把其中的一路信号送到输出端。
例如，74LS151是一种8选1数据选择器(DMUX)，它有8个输入端和1个输出端，还有3个控制端。
其中，控制端包括1个使能端(ENABLE)和2个选择端(A、B)。
输入端用来输入8个数据信号，而输出端则输出选择信号。
控制端用来输入控制信号，用来选择哪个输入端的数据信号送到输出端。
对于74LS151，控制信号的值决定了从哪个输入信号读取数据。
A B EN Y0 0 1 I00 1 1 I11 0 1 I21 1 1 I30 0 0 Z对于74LS138，3个控制信号的值决定了哪个输入信号将被传输到输出端口。
当输出选通(ENABLE=1)时，选通输出的某一输入的高电平(或低电平)基本上与输入选通指定的控制端台，关心。
实验4.2：8位数字式LED显示器应用通过构建逻辑电路，使用74LS151实现8位数码管的控制。
实验四 数据选择器及其应用
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4－1所示，图中有四路数据D0～D3，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4－1 4选1数据选择器示意图图 4－2 74LS151引脚排列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74LS15174LS151为互补输出的8选1数据选择器，引脚排列如图4－2，功能如表4－1。
选择控制端（地址端）为A2～A0，按二进制译码，从8个输入数据D0～D7中，选择一个需要的数据送到输出端Q，S为使能端，低电平有效。
1）使能端S＝1时，不论A2～A0状态如何，均无输出（Q＝0，Q＝1），多路开关被禁止。
2）使能端S＝0时，多路开关正常工作，根据地址码A2、A1、A0的状态选择D0～D7中某一个通道的数据输送到输出端Q。
如：A2A1A0＝000，则选择D0数据到输出端，即Q＝D0。
如：A2A1A0＝001，则选择D1数据到输出端,即Q＝D1，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4－3，功能如表4－2。
图4－3 74LS153引脚功能S 1、S 2为两个独立的使能端；A 1、A 0为公用的地址输入端；1D 0～1D 3和2D 0～2D 3分别为两个4选1数据选择器的数据输入端；Q 1、Q 2为两个输出端。
1）当使能端S 1（S 2）＝1时，多路开关被禁止，无输出，Q ＝0。
(VHDL实验报告)四选一数据选择器的设计
四选一数据选择器
乱弹的枇杷
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。 4）此次实验室所用的安装驱动的方式为：右键“我的电脑”--设备管理器--双击有 黄色问号通用USB--驱动程序--更新驱动程序--从列表或安装……--下一步--下一步--从磁盘安 装--浏览--在我的电脑D盘中选择找到USB bluster即可安装好驱动。 5）如果软件已运行一个工程，则在打开编程器的时候，编程器窗口会自动出现这个 工程文件要加载到目标器件的文件，如果要加载其它文件可以从其它地方进行添加更改。选好加 载文件后，再点选 Progam/Configure，编程模式选取 JTAG 模式，点击 STRAT进行文件加载， 直到加载进度变为 100%，文件成功加载完成。
五、实验步骤
1-14-4数据选择器
1个使能 输入端 8 路数据 输入端
3 个地址 输入端
E D0
D1
D2
D3 D4
D5
D6
D7
S0 1
1
S1 1
1
S2 1
1
&
& &
&
2个互补 输出端
&
≥≥
Y
&
1 11 Y
&
& &
&
74LS151的逻辑图
3、74LS151的功能表
•当E=1时，Y=0。 •当E=0时
输入
输出
使 能
选择
Y
Y
E S2 S1 S0
D3 D2
74LS151
Y
Y m1 m2 m4 m6
D1 D0 E
•当D0 =D3=D5 = D7=1 •D1 =D2=D4= D6=0 时：
Y m0 m3 m5 m7
S2 S1 S0
控制Di ，就可得到不同的逻辑函数。
例1 试用8选1数据选择器74LS151产生逻辑函数
L XYZ XY Z XY
7
Y Di mi
i0
L H L L D4 D4 L H L H D5 D5
L H H L D6 D6
L H H H D7 D7
5、数据选择器74LS151的应用
①数据选择器组成逻辑函数产生器
7
•当E=0时： Y Di mi
D7
i0
D6 D5 D4
•当D0 =D3=D5 = D7=0
Y
•D1 =D2=D4= D6=1 时：
L
解: L XYZ XY Z XY (Z Z) XYZ XY Z XYZ XY Z
数电实验实验报告四译码器和数据选择器
数电实验实验报告四译码器和数据选择器引言：本实验旨在了解和掌握四译码器和数据选择器的原理和应用。
四译码器是数字电子电路中常见的器件，它将一个四位的二进制输入信号转换为一个十六位的输出信号。
数据选择器是另外一种常见的数字电路设备，它根据一个控制信号选择多个输入信号中的其中一个输出。
通过本实验，我们将深入学习和理解这些器件的工作原理和应用。
一、实验内容1.实验仪器和器件的使用本实验使用了以下工具和器材：数字万用表、集成电路74LS138、74LS151和74LS1532.实验步骤（1）将74LS138、74LS151和74LS153集成电路插入实验台的插座中。
（2）根据实验电路图连接电路。
（3）使用数字万用表检查电路连接的正确性。
（4）接通电源，观察四译码器和数据选择器的工作情况。
（5）根据实验要求，进行不同的输入输出组合测试。
（6）记录实验结果并分析。
二、实验原理1.四译码器四译码器是一种数字电路器件，它将一个四位的二进制输入信号转换为一个十六位的输出信号。
常见的四译码器有74LS138、74LS138采用电平译码的方式实现，当满足选择条件时，一个指定的输出信号会变为低电平，其他输出信号为高电平。
具体的工作原理如下：输入信号A、B、C用于选择要输出的信号。
当输入信号满足以下条件时，对应的输出Y变为低电平，其他输出Y为高电平：Y0=ABCY1=ABCY2=ABCY3=ABCY4=ABCY5=ABCY6=ABCY7=ABC数据选择器是另外一种常见的数字电路设备，它根据一个控制信号选择多个输入信号中的其中一个输出。
常见的数据选择器有74LS151和74LS153、74LS151是一个8位数据选择器，它有三个2位选择信号，根据选择信号选择要输出的数据。
74LS153是一个4位数据选择器，它有两个2位选择信号。
具体的工作原理如下：选择信号A、B用于选择要输出的数据。
当选择信号满足以下条件时，对应的数据输出：对于74LS151：Y0=D0Y1=D1Y2=D2Y3=D3Y4=D4Y5=D5Y6=D6Y7=D7对于74LS153：Y0=S0Y1=S1Y2=S1Y3=S1三、实验结果和分析在本次实验中，我们连接了74LS138、74LS151和74LS153三个集成电路，并根据实验要求进行了不同的输入输出组合测试。
实验四 数据选择器
实验四数据选择器一、实验目的1、进一步熟悉用实验来分析组合逻辑电路功能的方法。
2、了解中规模集成八选一数据选择器74LS151的应用。
3、了解组合逻辑电路由小规模集成电路设计和由中规模集成电路设计的不同特点二、实验仪器及设备1、数字逻辑实验箱DSB-3 1台2、万用表 1只3、元器件：74LS00 74LS04 各1块74LS20 74LS151 各1块导线若干三、实验线路图四、实验内容（简单实验步骤、实验数据及波形）1、利用数字逻辑实验箱测试74LS151八选一数据选择器的逻辑功能，按图5-1接线，将实验结果记录在下表中。
2、交通灯红用R、黄用Y、绿用G表示，亮为1，灭为0。
只有当其中一只亮时为正常Z=0，其余状态均为故障Z=1。
该交通灯故障报警电路如图5-1，接线并检查电路的逻辑功能，将结果记录在下表中，可得表达式为： Z（R，Y，G）=∑m（0，3，5，6，7）3、有一密码电子锁，锁上有四个锁孔A、B、C、D，按下为1，否则为0，当按下A和B、或A和D、或B和D时，再插入钥匙，锁即打开。
若按错了键孔，当插入钥匙时，锁打不开，并发出报警信号，有警为1，无警为0。
设计出电路如图5-3，按图接线并检查电路的逻辑功能，列出表述其功能的真值表，记录实验数据如下表，可得表达式为：F（A，B，C，D）=∑m（0，1，2，3，4，6，7，8，10，11，13，14，15）五、实验结果分析（回答问题）1、由以上实验测试结果，可知74LS151八选一的功能正常。
2、用中规模集成电路设计逻辑函数的特点为：较小规模集成电路更便于修改设计，且设计中多使用最小项表达式，设计思想可以更加清晰。
讲解74LS151的用法及数据选择器在微机控制等领域的应用。
此为学生自拟实验由学生自拟，老师着重是辅导。
数字电子技术实验4.4 数据选择器及其应用的Multisim仿真实验
2.5 V 2.5 V
U1
4 3 2 1 15 14 13 12
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
11 10 9
A B C
7 ~G
Y5 ~W 6
74LS151D
G Key = G
图4-36 八选一数据选择器74LS151逻辑功能仿真电路图 2. 仿照例3，用双4选1数据选择器74LS153实现函数全加器。
实验4.4 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的测试方法。 2．掌握数据选择器构成的组合逻辑电路测试方法。
实验4.4 数据选择器及其应用
二、实验设备及材料
1．装有Multisim 14的计算机。 2．数字电路实验箱。 3．数字万用表。 4．74LS151、74LS153、74LS00。
实验4.4 数据选择器及其应用
三、实验原理
图4-30 4选1数据选择器示意图
图4-31 74LS151引脚排列
实验4.4 数据选择器及其应用
三、实验原理
图4-32 74LS153引脚功能
实验4.4 数据选择器及其应用
三、实验原理
图4-33 74LS151实现函数 F AB' A'C BC'
图4-34 74LS151实现函数 F AB'A' B
实验4.4 数据选择器及其应用
三、实验原理
图4-35 用4选1数据选择器实现函数 F A B Ci
实验4.4 数据选择器及其应用
四、计算机仿真实验内容
1．8选1数据选择器74LS151的逻辑功能
YWLeabharlann VCC 5VA0 Key = A A1 Key = B A2 Key = C
实训四 数据选择器及其应用
ABC
0
0
0 1
0
1
0 1
0
中 输选 出 数据
端
F
0 0
D0＝0
0 1
D1＝C
0
7－6不难看出： D0＝0， D1＝D2＝C， D3＝1 则4选1数据选择器的输出，便
实现了函数 接线图如图7－6所示。
1 0 1 1 D2＝C
1
1
0 1
1 1
D3＝1
图7－6 用4选1数据选择器 实现
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。
图7－1 4选1数据选择器示意图
表7－1
输
入
图 7－ 2 74LS151引脚排列
输出
A2 A1 A0 Q 1 ××× 0 1 0 0 0 0 D0 0 0 0 1 D1 0 0 1 0 D2 0 0 1 1 D3 0 1 0 0 D4 0 1 0 1 D5 0 1 1 0 D6 0 1 1 1 D7
表7－4
B
A
F
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
图7－5 8选1数据选择器实现 的接线图
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7－5所示
表7－5
表7－6
输 入 输出
ABC F 000 0
1） 使能端＝1时，不论A2～A0状态如何，均无输出（Q＝0，＝ 1），多
实验四 数据选择器应用
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参考电路图
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6．实现判断电路
学生选修课程及学分如表所示,每个学生至少必须选满6个学
分,但是A，B课程因时间冲突，不能同时选上。利用数据选择器
实现判断电路：满足要求时输出Y为1,否则为0。
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表2.4.1 74LS153功能表
输 入 S A1 A0 — — 0 0 1 1 0 1 0 1
输 出 1Q 0 2Q 0
1D0 2D0 1D1 2D1 1D2 2D2 1D3 2D3
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74151管脚图
A0 A1 A2 D0
0 1 2 0 1 2 3 4 5 6 7 O EN
4．实现一个输血者血型和受血者血 型符合输血规则的电路
输血规则如下：
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设输血者血型编码是X1X2，受血者血型编码是X3X4，符合输血血型规则时，
电路输出F为1，否则为0，则电路的逻辑函数是： F（X1，X2，X3，X4）=∑（0，2，5，6，10，12，13，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ4，15）
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三、实验内容
1．验证74LS153的
逻辑功能
注意所测芯片A1、A0 哪一个是高位，S端是否 低电平有效，当芯片封锁 时，输出是什么电平。
S
1
A1 A0
× ×
F
0
0
0
0
0
1
0
0
1
1
0
1
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数电实验实验报告四译码器和数据选择器
实 验 报 告一、实验目的1、熟悉集成译码器、数据选择器逻辑功能和应用。
2、了解中规模数字集成电路的性能和使用方法。
二、实验基本原理组合逻辑电路的逻辑功能 三、实验设备及器件74LS139、74LS153、电阻若干、LED 灯若干 四、操作方法和实验步骤1、74LS139（双2-4线译码器）功能测试图4-1 74LS139引脚图图4-1中，G 端为使能端，低电平有效；A0A1地址选择端；Y0~Y3是输出端（低电平有效）将G 、A1、A0端接逻辑电平开关，改变电平输入，观察74LS139译码输出的状态并填入表4-1中。
使能端 地址选择端 输出端 G ’ A1 A0 Y0 Y1 Y2 Y3 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1**1111实验课程名称 数字电子技术实验 实验项目名称 译码器和数据选择器专业、班级 电子信息类四班实验日期 2020-06-01姓名、学号 同 组 人 教师签名成 绩实验报告包含以下7项内容：一、实验目的 二、实验基本原理三、主要仪器及设备 四、操作方法和实验步骤五、实验原始数据记录 六、数据处理过程及结果、结论 七、问题和讨论A 2Y04B 3Y15Y26E 1Y37U2:A74LS139（注：G' 表示低电平有效，Y0' 表示输出低电平有效）A2Y04B3Y15Y26E1Y37U2:A74LS13911AB1ED1LED-GREEND2LED-GREEND3LED-GREEND4LED-GREENR2220R3220R4220R5220Y 输出低电平有效，Y端为低电平时，LED灯亮图4-1 74LS139译码器功能测试图（注：电阻的元件名称：res ，通过修改res属性来修改电阻值）2、译码器转换。
将74LS139（双2-4线译码器）转换为3-8线译码器（1）画出转换电路图。
《实验四数据选择器》课件
结束数据采集后，关闭数据 选择器并断开连接
数据选择器的使用注意事项
● 确保数据选择器已正确安装并连接到计算机 ● 确保数据选择器的电源已接通并正常工作 ● 确保数据选择器的输入和输出端口已正确连接 ● 确保数据选择器的设置已正确配置，包括数据格式、采样频率等 ● 确保数据选择器的通信协议已正确设置，包括波特率、数据位、停止位等 ● 确保数据选择器的输入和输出信号已正确连接，包括模拟信号、数字信号等 ● 确保数据选择器的接地已正确处理，避免干扰和损坏 ● 确保数据选择器的使用环境已满足要求，包括温度、湿度、电磁干扰等 ● 确保数据选择器的操作已正确执行，包括启动、停止、数据采集等 ● 确保数据选择器的维护已正确进行，包括清洁、检查、更换等
数据选择器的逻辑功能：实现数据的选择和输出 数据选择器的应用：广泛应用于数字电路、计算机等领域
数据选择器的工作原理
数据选择器是一种 用于选择数据的设 备，通常用于计算 机系统中。
数据选择器的工作原 理是通过控制信号来 选择输入数据中的某 一位或几位，并将其 输出到输出端。
数据选择器的输入 端可以有多个，输 出端只有一个。
技术进步：随着 科技的发展，数 据选择器的性能 将不断提高，如 速度更快、功耗 更低、可靠性更 高等。
应用领域：数据 选择器的应用领 域将不断扩大， 如物联网、大数 据、人工智能等。
未来展望：数据 选择器在未来将 更加智能化、集 成化，成为通信、 计算机等领域的 重要部件。
感谢您的耐心观看
汇报人：
数据选择器的信号处理过程中的输出信号：输出信号可以是数字信号，也可以是模拟信号，取决 于输入信号的类型和选择信号的类型
实验四数据选择器的使 用方法
数据选择器的使用步骤
设置数据选择器的参数，如 选择模式、数据格式等 打开数据选择器的软件界面
实验四译码器和数据选择器
实验四译码器和数据选择器一、实验目的1、深入理解集成译码器和数据选择器的工作原理2、掌握集成译码器和数据选择器的使用方法3、了解译码器和数据选择器的常见应用二、实验仪器及材料1、FPGA开发套件及软件开发环境2、器件74LS139 2-4线译码器74LS153双4选1数据选择器74LS00二输入四与非门三、实验内容1、译码器功能测试将74LS139译码器按图4.1引脚说明图接线，按表4.1输入电平分别置位，填写功能表2、译码器转换将2—4线译码器转换为3—8线译码器（1）画出转换电路图（2）在开发环境下搭建电路并验证设计是否正确（3）设计并填写该3—8线译码器功能表，画出输入输出波形3、数据选择器的测试及应用（1）完成双4选1数据选择器74LS153功能测试；（2）在仿真测试过程中，设置4个不同频率的数字脉冲信号作为数据输入，接到数据选择器4个数据输入端，将选择端置位，使输出端分别观察到4种不同频率脉冲信号。
根据观察结果填写表4.2。
（3）分析上述实验结果并总结数据选择器的作用4、中规模组合逻辑电路设计：分别采用集成3－8译码器和四选一数据选择器完成一位全减器设计。
表4.2 数据选择器功能表四、实验报告根据报告模板各部分内容撰写实验报告。
实验结果记录须包括：1.根据实验内容整理实验结果，阐述译码器和数据选择器功能及特性。
2.按照组合逻辑电路一般设计步骤，准确记录各步骤分析过程、设计内容。
要求图、表绘制规范，内容清晰。
3.对设计电路进行功能测试，记录测试数据，判断是否满足需求。
要求原始实验结果记录，即仿真测试波形图和实际硬件环境运行结果的拍照、截图。
4.数据的整理、分析，根据原始数据整理得到的真值表、时序图、状态转换图等，以及用输入、输出变量之间的逻辑关系分析描述。
《实验四数据选择器》PPT课件
F ( A, B, C) m0 m3 m5 m7
根据八选一数据选择器的功能，令 13
四、应用举例
D0 = D3 =D5 =D7 =1 ；D1 = D2 =D4 =D6 =0；S＝0
55
数据选择器的工作原理
以四选一数据选择器为例。
Y ((A11) 四, A选0 )一数S据(m选0择D器0 的 m逻1辑D电1 路m图2 D2 m3D3 )
输出端 地址 输入端
数据
输入端
2021/4/26
图4-1 四选一数据选择器电路
控制 输入端
66
Y ( A1, A0 ) S(m0 D0 m1D1 m2 D2 m3D3)
7
8选1
Y (A2, A1, A0) mi Di
i 0
3
4选1
Y (A1, A0) mi Di
i 0
比较可知，表达式中都有最小项mi，利用数 据选择器可以实现各种组合逻辑函数。
2021/4/26
12 12
四、应用举例
用数据选择器实现组合逻辑函数 例1. 试用八选一电路实现
F ABC ABC ABC ABC
实验四 数据选择器的设计及应用
1
一、实验目的
1.掌握数据选择器的逻辑功能及特点； 2.掌握用数据选择器实现组合逻辑函数的方法。
2
二、实验器材及仪器
1.数字逻辑实验箱； 2.集成芯片74LS151、74LS04； 3.导线若干。
3
三、实验原理
1.数据选择器的工作原理
• 数据选择器又称多路选择器，它能从多 个输入数据中选择一个数据输出，数据 选择器有四选一、八选一、十六选一等 多种类型。
实验4 数据选择器和译码器
二.实验原理
用数据选择器实现全加器逻辑电路图：
指示灯 指示灯
数据开关 数据开关
数据开关
2018/11/27
7
二.实验原理
2.译码器
1）基本功能：将二进制代码译成对应的输出信号。
例：3—8线译码器74LS138 S A , S B , SC 是三个使能端， S A高电平有效， A2 , A1 , A0是三个选择 S B , S C 低电平有效，
使能输入 选择输入
数 据
输 入
2018/11/27
3
二.实验原理
74LS153逻辑符号及功能表
选通 选择输入 A1 A0 × 0 1 × × × × × × D0 × × × 0 1 × × × × 数据输入 D1 × × × × × 0 1 × × D2 × × × × × × × 0 1 D3 输出
例：用74LS138 和与非门设计一个全加器
设计思路： ①写出全加器的真值表
②有真值表写出全加器的逻辑表达式 ③观察本位和Si和进位Ci分别由哪几个最小项之和组 成，与译码器输出相对应 ④根据上面的结果接线
2018/11/27
10
二.实验原理
全加器的逻辑表达式： 译码器输出代码
Si Ai Bi Ci 1 Ai Bi C i 1 Ai Bi C i 1 AiBi Ci 1
0
1 1 1
1
0 0 1
1
0 1 0
0
1 0 0
1
0 1 1
Y A1 A0 D0 A1 A0 D1 A1 A0 D2 A1 A0 D3
1
1
1
1
1
③ 将上式与4选数据选择器的输出表达式相比较，可令数据选择器的输入 A1 = Ai，A0 = Bi，1D0 = 1D3 = Ci―1，1D1 = 1D2 = Ci-1，2D0 = 0， 2D1 = 2D2 = Ci―1，2D3 = 1，则1Y = Si，2Y = Ci。
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实验四数据选择器
一、实验目的
1. 熟悉中规模集成数据选择器的逻辑功能及测试方法。
2. 学习用集成数据选择器进行逻辑设计。
二、实验原理
数据选择器是常用的组合逻辑部件之一。
它由组合逻辑电路对数字信号进行控制来完成较复杂的逻辑功能。
它有若干个数据输入端D0、D1、…，若干个控制输入端A0、A1、…和一个输出端Y0。
在控制输入端加上适当的信号，即可从多个输入数据源中将所需的数据信号选择出来，送到输出端。
使用时也可以在控制输入端上加上一组二进制编码程序的信号，使电路按要求输出一串信号，所以它也是一种可编程序的逻辑部件。
中规模集成芯片74LS153为双四选一数据选择器，引脚排列如图7—1所示，其中D0，D1，D2，D3为四个数据输入端，Y为输出端，A1，A2为控制输入端(或称地址端)同时控制两个四选一数据选择器的工作，G为工作状态选择端(或称使能端)。
74LS153的逻辑功能如表7—1所示，当1
=G
G时电路不工作，此
1=
2
)
(
时无论A1、A0处于什么状态，输出Y总为零，即禁止所有数据输出，当(
=G
G时，电路正常工作，被选择的数据送到输出端，如A1A0=01，则选1=
)
2
中数据D1输出。
图7—1 图7—2
表7—1
当G =0时，74LS153的逻辑表达式为
中规模集成芯片74LS151为八选一数据选择器，引脚排列如图7—2所示。
其中D 0—D 7为数据输入端，)(Y Y 为输出端，A 2、A 1、A 0为地址端，74LS151的逻辑功能如表7—2所示。
逻辑表达式为
数据选择器是一种通用性很强的中规模集成电路，除了能传递数据外，还可用它设计成数码比较器，变并行码为串行及组成函数发生器。
本实验内容为用数据选择器设计函数发生器。
用数据选择器可以产生任意组合的逻辑函数，因而用数据选择器构成函数发生器方法简便，线路简单。
对于任何给定的三输入变量逻辑函数均可用四选一数据选择器来实现，同时对于四输入变量逻辑函数可以用八选一数据选择器来实现。
应当指出，数据选择器实现逻辑函数时，要求逻辑函数式变换成最小项表达式，因此，对函数化简是没有意义的。
表7—2
例：用八选一数据选择器实现逻辑函数
CA BC AB F +==
D
A A D A A D A A D A A Y 3
1
2
1
1
1
1
+++=
D
A A D A A A D A A A D A A A D A A A D A A A D A A A D A A A Y 7
2
6
1
2
5
1
2
4
1
2
3
1
2
2
1
2
1
1
2
1
2
+++
++++=
写出F的最小项表达式
+
F+
+
+
=
+
=
AB
C
A B C
A B C
BC
AB
BC
CA
A
先将函数F的输入变量A、B、C加到八选一的地址端A2、A1、A0，再将上述最小项表达式与八选一逻辑表达式进行比较(或用两者卡诺图进行比较)不难得出
D0=D1=D2=D4=0
D3=D5=D8=D7=1
图7—3为八选一数据选择器实现F=AB+BC+CA的逻辑图。
如果用四选一数据选择器实现上述逻辑函数，由于选择器只有两个地址端A1、A0，而函数F有三个输入变量，此时可把变量A、B、C分成两组，任选其中两个变量(如A、B)作为一组加到选择器的地址端，余下的一个变量(如C)作为另一组加到选择器的数据输入端，并按逻辑函数式的要求求出加到每个数据输入端D0—D7的C的值。
选择器输出Y便可实现逻辑函数F。
当函数F的输入变量小于数据选择器的地址端时，应将不同的地址端及不用的数据输入端都接地处理。
三、实验设备与器件
1. EEL—08组件
2. 双四选一数据选择器74LS153×1(或CC4512×1)
八选一数据选择器74LS151×1（或CC4539×1）
图7—3 图7—4
四、实验内容
1. 测试74LS153双四选一数据选择器的逻辑功能
地址端、数据输入端、使能端接逻辑开关，输出端接0—1指示器。
按表7—1逐项进行功能验证。
2. 用74LS153实现下述函数 (1)构成全加器
全加器和数S n 及向高位进位数C n 的逻辑方程为
图7—4为用74LS153实现全加器的接线图，按图连接实验电路，测试全加器的逻辑功能，记录之。
(2)构成三人表决电路
按自己设计用四选一构成三人表决电路接线，测试逻辑功能记录之。
(3)构成函数C A B C A F ++=
3. 测试74LS153八选一数据选择器的逻辑功能 按表7—2逐项进行功能验证。
4. 用74LS153实现下述函数 (1)三人表决电路
按图7—3接线并测试逻辑功能。
(2)B A B A F +=
按自己设计电路进行实验。
五、实验报告
1. 总结74LS153和74LS151的逻辑功能
2. 总结用数据选择器构成全加器的优点，并与实验四进行比较；
3. 论证自己设计各逻辑电路的正确性及优缺点。
六、预习要求
1. 复习数据选择器有关内容。
2. 设计用四选一数据选择器实现三人表决电路。
画出接线图，列出测试表格。
3. 设计用八选一数据选择器实现三人表决电路。
画出接线图，列出测试表格。
4. 设计用四选一实现C A B C A F ++=画接线图，列测试表格。
5. 设计用八选一实现B A B A F +=画接线图，列测试表格。
6. 怎样用四选一数据选择器构成十六选一电路。
c c c c s n n n n n
AB B A B A B A 1
111----+++=C C C C C
n n n n n
AB AB B A B A 1
111----+++=。