數(shù)據(jù)選擇器及其應(yīng)用

1、實(shí)驗(yàn)五數(shù)據(jù)選擇器及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握中規(guī)模集成數(shù)據(jù)選擇器的邏輯功能及使用方法。2、學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成組合邏輯電路的方法。實(shí)驗(yàn)原理數(shù)據(jù)選擇器又叫“多路開關(guān)”。數(shù)據(jù)選擇器在地址碼（或叫選擇控制）電位的控制下，從 幾個(gè)數(shù)據(jù)輸入中選擇一個(gè)并將其送到一個(gè)公共的輸出端。數(shù)據(jù)選擇器的功能類似一個(gè)多擲開 關(guān)，如圖4-5-1所示，圖中有四路數(shù)據(jù)D（D3,通過選擇控制信號(hào)九、Au（地址碼）從四路數(shù) 據(jù)中選中某一路數(shù)據(jù)送至輸出端Q。數(shù)據(jù)選擇器為目前邏輯設(shè)計(jì)中應(yīng)用十分廣泛的邏輯部件，它有2選1、4選1、8選1、 16選1等類別。數(shù)據(jù)選擇器的電路結(jié)構(gòu)一般由與或門陣列組成，也有用傳輸門開關(guān)和門電路混合而成 的。An

2、 A| 地址硏.6114131I VocDs Dft D? Ao A| A：)74LSI5I6 6 Di g Q Q GND*1 21 打 41 51 61 ?1 8圖451 4選1數(shù)據(jù)選擇器示總圖圖452 74LS15I引腳排列表 4-5-1輸 入輸出sa2A,Ao（、）Q1XXX010000DoD0001DiDi0010DiD:0011Dsd30100D4D40101Dsd50110d6d60111d7d71、8選1數(shù)據(jù)選擇器74LS15174LS151為互補(bǔ)輸出的8選1數(shù)據(jù)選擇器,引腳排列如圖4-5-2,功能如表4-5-1.選擇控制端（地址端）為A嚴(yán)Au,按二進(jìn)制譯碼，從8個(gè)輸入數(shù)據(jù)D曠

3、D?中，選擇1個(gè)需 要的數(shù)據(jù)送到輸出端Q，S為使能端，低電平有效。使能端亍=1時(shí)，不論A2Ao狀態(tài)如何，均無輸出（Q=0, Q=l）,多路開關(guān)被禁止。（2）使能端$=0時(shí)，多路開關(guān)正常工作，根據(jù)地址碼A?、Ah Au的狀態(tài)選擇D曠D?中某一個(gè)通道的數(shù)據(jù)輸送到輸出端Qo如：A2A1A(=OOO,則選擇Do數(shù)據(jù)到輸岀端，即0=0。如：A2A1A(=OO1,則選擇D|數(shù)據(jù)到輸出端，即Q=D1,其余類推。2、雙四選一數(shù)據(jù)選擇器74LS153所謂雙4選1數(shù)據(jù)選擇器就是在一塊集成芯片上有兩個(gè)4選1數(shù)據(jù)選擇器74LS153 的引腳排列如圖4-5-3,功能如表4-5-2o表 4-5-21訂I5|13丨I111

4、 1們| j輸 入輸出2SAo 21 人 21). 21), 2IX. 2QSAiAoQ574LSI531XX0000DIS AlID, ID： IDi ID. IQ GND001D,1 2I3I 4I 5I 6I 7I 8I010d2圖45374LS153引腳功能011d317. 2$為兩個(gè)獨(dú)立的使能端，Ah Ao為公用的地址輸入端：1D()1D3和2Da2D3分別為兩個(gè)4選1斐據(jù)弩器的數(shù)據(jù)輸入端：Qh Q2為兩個(gè)輸岀端。(1) 當(dāng)使能端(2)=1時(shí)，多路開關(guān)被禁止，無輸岀，Q=0.(2) 當(dāng)使能端(2S)=0時(shí)，多路開關(guān)正常工作，根據(jù)地址碼街、A()的狀態(tài).將相應(yīng) 的數(shù)據(jù)D(D3送到輸出端

5、Q。如：AiAo=OO，則選擇Do數(shù)據(jù)到輸出端，即Q=DOcAiAo=01,則選擇Di數(shù)據(jù)到輸出端，即Q=Di,其余類推。數(shù)據(jù)選擇器的用途很多，例如多通道傳輸、數(shù)碼比較、并行碼變串行碼以及實(shí)現(xiàn)邏輯 函數(shù)等。3、數(shù)據(jù)選擇器的應(yīng)用-實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)例1：用8選1數(shù)據(jù)選擇器74LS151實(shí)現(xiàn)函數(shù)F=AB+AB(1) 列岀函數(shù)F的功能表如表4-54所示。將A. B加到地址端A】、Au，而A?接地，由表4-5-3可見，將D“ D?接1及D)、D譯世 其余數(shù)據(jù)輸入端D4-D7都接地，則8選1數(shù)據(jù)選擇器的輸出Q,便實(shí)現(xiàn)了函 數(shù) F=AB+AB接線圖如圖454所示。工000o*0丄表 4-5-3圖4-5-4 8選

6、1數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)F=AB+AB的接線圖顯然，當(dāng)函數(shù)輸入變量數(shù)小于數(shù)據(jù)選擇器的地址端(A)時(shí)，應(yīng)將不用的地址端及不用的 數(shù)據(jù)輸入端(D)都接地。例2：用雙4選1數(shù)據(jù)選擇器74LS153實(shí)現(xiàn)函數(shù)F= ABC + ABC +ABC+ABC函數(shù)F的功能如表454所示。表 4-54ABCF00000010010001111000101111011111輸 入輸出函數(shù) F有三個(gè)輸 入變量A、 B、C,而 數(shù)據(jù)選擇 器有兩個(gè) 地址端A】、 Ao少于函 數(shù)輸入變輸入輸出中選數(shù)據(jù)瑞ABCF000100Do=O010101Di=0100101d2=o110111D3=0表牛55量個(gè)數(shù)，在設(shè)訃時(shí)可任選A接A“ B接

7、A。將函數(shù)功能表改畫成455形式.由4-5-5不難看出:D（）=0 Di=D2=C D3=l則4選1數(shù)據(jù)選擇器的輸出，便實(shí)現(xiàn)了函數(shù)F二ABC + ABC+ABC+ABC,接線圖如圖 4-5-5所示。當(dāng)函數(shù)輸入變量大于數(shù)據(jù)選擇器地址端數(shù)時(shí)，可能隨著選用函數(shù)輸入變量作地址的方案 不同，而使其設(shè)計(jì)結(jié)果不同，需對(duì)幾種方案比較，以獲得最佳方案。實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件1、+5V直流電源;2、邏輯電平開關(guān)：3、邏輯電平顯示器：4、74LS15K或 CC4512） 74LS153（或 CC4539）Vcc 2S A 2D1 2D： 2D, 2Do 2Q74LSI53IS Ai ID, ID： lDi I Do 1QG

8、ND2|3| 4|6 7|4-5-5用4選1數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)接邏輯開關(guān)出描口人圖4-5-6 74LS151邏輯功能測(cè)試F= ABC + ABC +ABC+ABC實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1、測(cè)試數(shù)據(jù)選擇器74LS151的邏輯功能按圖4-5-6接線，地址端心、Ah A2數(shù)據(jù)端Du D?、使能端E接邏輯開關(guān)，輸出端Q 接邏輯電平顯示器，按74LS151功能表逐項(xiàng)進(jìn)行測(cè)試，記錄測(cè)試結(jié)果。2、測(cè)試74LS153的邏輯功能測(cè)試方法及步驟同上，記錄之。3、用8選1數(shù)據(jù)選擇器74LS151設(shè)計(jì)三輸入多數(shù)表決電路（1）寫出設(shè)計(jì)過程。(2) 畫出接線圖，并在實(shí)驗(yàn)室連接電路進(jìn)行測(cè)試。(3) 驗(yàn)證邏輯功能。4、用8選1數(shù)據(jù)選擇器74LS151實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)F = A+Ac+bC(1) 寫出設(shè)計(jì)過程。(2) 畫出接線圖，并在實(shí)驗(yàn)室連接電路進(jìn)行測(cè)試。(3) 驗(yàn)證邏輯功能。5、用雙4選1數(shù)據(jù)選擇器74LS153實(shí)現(xiàn)全加器(1) 寫出設(shè)計(jì)過程。(2) 畫岀接線圖，并在實(shí)驗(yàn)室連接電