实验四 数据选择器的设计

《实验四 数据选择器的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、实验四数据选择器的设计一、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、预习内容1、复习数据选择器的工作原理；2、用数据选择器对实验内容中各函数式进行预设计；三、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）四、设计方法与实例数据选择器又叫“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

2、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。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～

3、D7中，选择一个需要的数据送到输出端Q，为使能端，低电平有效。1）使能端＝1时，不论A2～A0状态如何，均无输出（Q＝0，＝1），多路开关被禁止。表4－1输入输出A2A1A0Q1×××01图4－14选1数据选择器示意图0000D00001D10010D20011D30100D40101D5图4－274LS151引脚排列0110D60111D71）使能端＝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

4、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表4-2所谓双4选1数据选择器就是在一块输入输出A1A0Q1××0000D0001D1010D2011D3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4－374LS153引脚功能、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（）＝1时

5、，多路开关被禁止，无输出，Q＝0。2）当使能端（）＝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DO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实现函数采用8选1数据选择器74LS151可实现任意三输入变量的组合逻辑函数。作出函数F的功

6、能表，如表4－3所示，将函数F功能表与8选1数据选择器的功能表相比较，可知（1）将输入变量C、B、A作为8选1数据选择器的地址码A2、A1、A0。（2）使8选1数据选择器的各数据输入D0～D7分别与函数F的输出值一一相对应。即：A2A1A0＝CBA，表4－3输入输出CBAF00000011010101111001101111011110D0＝D7＝0D1＝D2＝D3＝D4＝D5＝D6＝1则8选1数据选择器的输出Q便实现了函数接线图如图4－4所示。图4－4用8选1数据选择器实现显然，采用具有n个地址

7、端的数据选择实现n变量的逻辑函数时,应将函数的输入变量加到数据选择器的地址端(A),选择器的数据输入端（D）按次序以函数F输出值来赋值。例2：用8选1数据选择器74LS151实现函数（1）列出函数F的功能表如表4-4所示。（2）将A、B加到地址端A1、A0，而A2接地，由表4－4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，便实现了函数表4-4BAF000011101110接线图如图4－5所示。图4－58选1数据选择器实现的接线图显然，当函

8、数输入变量数小于数据表4－5输入输出ABCF00000010010001111000101111011111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4－5所示，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图4－6形式，可见当将输入变量A、B、C中A、B接选择器的地址端A1、A0，由表4－6不难看