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74LS151

74LS151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74LS153

74LS153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。

4、数据选择器的应用

用74LS153实现逻辑函数ABC

Y+

+

+

=

BC

A

A

AB

C

C

B

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。可考虑把数据输入端作为变量之一，如图11-5实现了函数Y的功能。即将A、B分别接选择器的地址端S1、S0，并令I0=0，I1=I2=C。

5、实验设备与器材

1）数字逻辑电路实验箱。

2）数字万用表。

3）芯片74LS151、74LS153、74LS04、74LS08、74LS32。

三、实验内容和数据记录

1.测试74LS151的逻辑功能

在数字逻辑电路实验箱IC插座模块中找一个DIP16的插座插上芯片74LS151，并在DIP16插座的第8脚接上实验箱的地（GND），第16脚接上电源（VCC）。将74LS151的输出端Z接到发光二极管上（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。

地址码输入数据输入数选输出

C B A GN D0D1D2D3D4D5D6D7Y WN ××× 1 ××××××××0 0

0 0 0 0 1 ××××××× 1 0

0 0 1 0 × 1 ×××××× 1 0

0 1 0 0 ×× 1 ××××× 1 0

0 1 1 0 ××× 1 ×××× 1 0

1 0 0 0 ×××× 1 ××× 1 0

1 0 1 0 ××××× 1 ×× 1 0

1 1 0 0 ×××××× 1 × 1 0

1 1 1 0 ××××××× 1 1 0

2、测试74LS153的逻辑功能

测试方法与步骤同上，记录测试结果。

地址码输入 数据输入

输出 S 0 S 1 E I 0 I 1 I 2 I 3 Z × × 1 × × × × 0 0 0 0 0 × × × 0 0 0 0 1 × × × 1 1 0 0 × 0 × × 0 1 0 0 × 1 × × 1 0 1 0 × × 0 × 0 0 1 0 × × 1 × 1 1 1 0 × × × 0 0 1

1

×

×

×

1

1

2. 用两片74LS153组成8选1数据选择器 设计原理及方法：

1）1S 、A1、 A0作为地址码输入端，形成000~111八个状态。 2）2Y 、1Y 的“或”逻辑作为输出端Y ； 3）1D0~2D3作为8个数据输入端；

4）○11S=‘0’ ，1Y 正常工作， 输出 1Y=1Di ；因2S=“1”， 2Y 不工作。 ○2 1S=‘1’ ，1Y 不工作， 因2S=“0”， 2Y 正常工作，输出 2Y=2Di 。

5）其中，Y=1Y+2Y 。 所以，逻辑电路图如下：

V CC 2S A 0 2D 32D 22D 12D 0 2Y &

1

1S A 1 1D 31D 2 1D 11D 01YG ND

按上图接线，自己设计，灵活利用逻辑电平输出拨位开关。记录结果并分析。 根据实验测量及仿真，可得该电路的逻辑功能表如下：

16 11 10 9

1 2 3 4 5 6 7 8

1

1

1

地址码输入数据输入1 数据输入2 数选输出

1S A1A01D01D11D21D32D02D12D22D31Y 2Y Y

0 0 0 1D0×××××××1D00 1D0

0 0 1 ×1D1××××××1D10 1D1

0 1 0 ××1D2×××××1D20 1D2

0 1 1 ×××1D3××××1D30 1D3

1 0 0 ××××2D0×××0 2D02D0

1 0 1 ×××××2D1××0 2D12D1

1 1 0 ××××××2D2×0 2D22D2

1 1 1 ×××××××2D30 2D32D3 3.用8选1数据选择器74LS151设计三输入多数表决电路。

_ _ _

因为：Y=CBA+C BA+CB A+CBA

=m3+m5+m6+m7

所以：D3=D5=D6=D7="1" D0=D1=D2=D4="0"

电路图