数电实验第二次实验报告

实验二数据选择器应用

学号161271008

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和它的测试。

3．掌握数据选择器的基本应用。

二、实验仪器：

三、实验原理：

1．数据选择器

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传输中选择任何一路信号输出，选择的控制由专列的端口编码决定，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。

本实验采用的逻辑器件为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2-1 所示，逻辑符号如图2-2 所示。其中D0、D1、D2、D3 为数据输入端，Q 为输出端，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，S 为工作状态控制端（使能端），74LS153 的功能表见表2-1。

数据选择器有一个特别重要的功能就是可以实现逻辑函数。现设逻辑函数F（X，Y）=∑（1，2），则可用一个4 选1 完成，根据数据选择器的定义：Q （A1，A0）=A1A0D0+ A1A0D1+ A1A0D2+ A1A0D3，令A1=X，A0=Y，1S=0，1D0=1D3=0，1D1=1D2=1，那么输出Q=F。如果逻辑函数的输入变量数超过了数据选择器的地址控制端位数，则必须进行逻辑函数

降维或者集成芯片扩展。例如用一块74LS153 实现一个一位全加器，因为一位全加器的逻辑函数表达式是：

S1（A，B，CI）=∑（1，2，4，7）

CO（A，B，CI）=∑（3，5，6，7）

现设定A1=A，A0=B，CI 为图记变量，输出1Q=S1，2Q=CI，由卡诺图（见图2-3，图2-4）得到数据输入：

1D0=CI，1D1=CI，1D2=CI，1D3=CI，2D0=0，2D1=CI，2D1=CI，2D3=1，由此构成逻辑电路. 需要指出的是用数据选择器实现逻辑函数的方法不是唯一的，当逻辑函数的输入变量数较多时，可比较多种方法取其最优实现。

四、实验内容：

1．验证74LS153 的逻辑功能按表2-1 所列测试，特别注意所测芯A1、A0 哪一个是高位S 端是否低电平有效当芯片封锁时，出是什么电平。

记录：

2．实现一位全加器用一74LS15及门电路完成联接输入用3 个开关分别代表A、B、CI，输出用2个指示灯分别代表CO、S1。要求写出逻辑设计过程。改变开关状态，观察2 个指示灯的变化记录：

自行设计电路，电路包含四个输入端和一个输出端，其中输血者和受血者分别占用两个输入端，符合输血规则，则输出端为1，否则为0.

电路如图：

五、实验思考：

1．怎样用一块74LS153 构成一块8 选1？

答：设地址值由低到高为ABC，将C接有A1的半块芯片的使能端，也就是1号口，B接A1，A接A0，Q1、Q0或预算后输出。

电路如图：