数据选择器及其应用解读VIP专享VIP免费

实验五数据选择器及其应用[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。[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4-5-1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。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。图4-5-14选1数据选择器示意图图4-5-274LS151引脚排列表4-5-1输入输出SA2A1A0QQ—100000000×××0000010100111001011101110D0D1D2D3D4D5D6D71D—0D—1D—2D—3D—4D—5D—6D—71、8选1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4-5-2，功能如表4-5-1。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1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=0。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。74LS153的引脚排列如图4-5-3，功能如表4-5-2。表4-5-2图4-5-374LS153引脚功能1S——、2S——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1S——(2S——)=1时，多路开关被禁止，无输出，Q=0.(2)当使能端1S——(2S——)=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D0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。3、数据选择器的应用-实现逻辑函数例1：用8选1数据选择器74LS151实现函数F=AB—+A—B(1)列出函数F的功能表如表4-5-4所示。(2)将A、B加到地址端A1、A0，而A2接地，由表4-5-3可见，将D1、D2接“1”及D0、D3接地，其余数据输入端D4~D7都接地，则8选1数据选择器的输出Q，便实现了函数F=AB—+A—B接线图如图4-5-4所示。表4-5-3图4-5-48选1数据选择器实现F=AB—+A—B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2：用双4选1数据选择器74LS153实现函数F=A—BC+AB—C+ABC—+ABC函数F的功能如表4-5-4所示。输入输出SA1A0Q10000××000110110D0D1D2D3ABF001101010110表4-5-4表4-5-5函数F有三个输入变量A、B、C，而数据选择器有两个地址端A1、A0少于函数输入变量个数，在设计时可任选A接A1，B接A0。将函数功能表改画成4-5-5形式，由表4-5-5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F=A—BC+AB—C+ABC—+ABC，接线图如图4-5-5所示。当函数输入变量大于数据选择器地址端数时，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。[实验设备与器件]1、+5V直流电源；2、逻辑电平开关；3、逻辑电平显示器；4、74LS151(或CC4512)74LS153(或CC4539)图4-5-5用4选1数据选择器实现图4-5-674LS151逻辑功能测试F=A—BC+AB—C+ABC—+ABC[实验内容与步骤]1、测试数据选择器74LS151的逻辑功能按图4-5-6接线，地址端A2、A1、A2数据端D0~D7、使能端S—接逻辑开关，输出端Q接逻辑电平显示器，按74LS151功能表逐项进行测试，记录测试结果。2、测试74LS153的逻辑功能测试方法及步骤同上，记录之。3、用8选1数据选择器74LS151设计三输入多数表决电路(1)写出设计过程。输入输...