實(shí)驗(yàn)四-驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)四驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)一一MSI數(shù)據(jù)選擇器邏輯功能測(cè)試實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .測(cè)試中規(guī)模(MSI)集成數(shù)據(jù)選擇器的邏輯功能和學(xué)習(xí)其使用方法；2.學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)選擇器擴(kuò)展使用的方法。實(shí)驗(yàn)原理數(shù)據(jù)選擇器所起的作用是指經(jīng)過(guò)選擇，把多個(gè)通道的數(shù)據(jù)傳送到唯一的公共數(shù)據(jù)通 道上。數(shù)據(jù)選擇器的功能類似一個(gè)多擲開(kāi)關(guān)，其原理為，數(shù)據(jù)選擇器在地址碼的控制下，輸入輸出SA,AAQQ2101XXX010000DD000001DD110010DD220011D3D30100D4D40101DD5_50110DD660111DD通過(guò)選擇控制地A0 A1地址碼輸入端 四選一數(shù)據(jù)選擇器示意圖輸出端DD DD 數(shù)據(jù)輸入端1615 14131211I

2、10I_9VCCD4D5D6D 7A0）A1A2D3D,74LS151D. D QQS GND12-21.3.0_4-6.Ld_8-圖4-2 74LS151引腳排列圖4-1表4-1對(duì)幾個(gè)輸入數(shù)據(jù)中進(jìn)行選擇，如圖4-1所示。圖中有四路數(shù)據(jù)D0D3, 址氣、A0,從四路輸入數(shù)據(jù)中選中某一路數(shù)據(jù)從Q端輸出。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)一般可用或門陣列組成，也有用 傳輸門開(kāi)關(guān)和門電路混合而成的。1.八選一數(shù)據(jù)選擇器74LS15174LS151為8選1數(shù)據(jù)選擇器，引腳排列如圖4-2，功能如表4-1。使能端S=1時(shí)，不

3、論A2A0為何值，數(shù)據(jù)選擇器均無(wú)輸出(Q=0, Q=1)，多路開(kāi) 關(guān)被禁止使用。使能端S=0時(shí)，數(shù)據(jù)選擇器正常工作，根據(jù)地址碼A2、A. A0的數(shù)據(jù)選中D0 D7中某一個(gè)路數(shù)據(jù)從Q端輸出。如：A2AA0=000，則選擇D0數(shù)據(jù)到輸出端，即Q=D0。如：A2A1A0=001，則選擇D1數(shù)據(jù)到輸出端，即Q=D，其余類推。8選1數(shù)據(jù)選擇器的邏輯輸出表達(dá)式可寫為（4.1）F = A A A D + AAA D + A A AD + AAA DL00 J】012022103+ A A AD + A A A D + A A AD + A A A D210 421 0 52 10 62 1 0 72.雙四選

4、一數(shù)據(jù)選擇器74LSl53雙4選1數(shù)據(jù)選擇器是在同一塊集成片上存在兩個(gè)4選1數(shù)據(jù)選擇器。引腳排列如 圖4-3，邏輯功能如表4-2。1S、2S為兩個(gè)獨(dú)立的使能端，地址端A、A0為公用的，輸入一個(gè)地址，兩個(gè)數(shù)據(jù) 選擇器同時(shí)選中相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸入端，1D01D3和2D。2D3分別為兩個(gè)4選1數(shù)據(jù)選擇器的數(shù)據(jù)輸入端，Q、Q2為兩個(gè)輸出端。當(dāng)使能端1_S(2)=1時(shí)，多路開(kāi)關(guān)被禁止，無(wú)輸出，1Q(2Q)=。當(dāng)使能端1S(2S)=0時(shí)，多路開(kāi)關(guān)正常工作，根據(jù)地址碼氣、A0的狀態(tài)，將相應(yīng) 的數(shù)據(jù)D。D3送到輸出端Q。如：A1A0=00貝0選擇1D。和2D0的數(shù)據(jù)到輸出端，有1Q=1D。、 2Q=2D。； AA0

5、=01則選擇1D和2D1的數(shù)據(jù)到輸出端，有1Q=1D1， 2Q=2D，其余類推。雙4選1數(shù)據(jù)選擇器應(yīng)用較為廣泛，通過(guò)簡(jiǎn)單的連接就可以成 為8選1數(shù)據(jù)選擇器和4選2數(shù)據(jù)選擇器。數(shù)據(jù)選擇器的用途很多，例如多通道傳輸，數(shù)碼比較 變串行碼，以及實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)等。實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件數(shù)字電實(shí)驗(yàn)箱74LS151 一片、74LS153 一片預(yù)習(xí)內(nèi)容復(fù)習(xí)數(shù)據(jù)選擇器的工作原理；復(fù)習(xí)將雙4選1數(shù)據(jù)選擇器接成8選1數(shù)據(jù)選擇器和4選2數(shù)據(jù)選擇器的方法。 復(fù)習(xí)利用數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)的方法。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容測(cè)試數(shù)據(jù)選擇器74LS151的邏輯功能_按圖4-4接線，地址端A2A1A0和使能端S接實(shí)驗(yàn) 箱中的“邏輯電平輸出”，把實(shí)驗(yàn)箱中的

6、“連續(xù)脈沖源” L 輸出端與數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)輸入端D5連接，把矩形波頻 率調(diào)至1kHz左右并用示波器的一線進(jìn)行監(jiān)測(cè)，示波器 的另一線監(jiān)測(cè)輸出端Q的波形。在地址端A2A1A0分別| 輸入000111的地址碼，觀察在哪個(gè)地址碼時(shí)Q端有 波形輸出，思考觀察結(jié)果，并將結(jié)果記錄在步驟一的表格中。把兩個(gè)74LS153接成4選2數(shù)據(jù)選擇器，同學(xué)們參考課件數(shù)據(jù)選擇器和分配器 中的相應(yīng)內(nèi)容，把電路圖畫在步驟二中。然后自行連接電路，把八個(gè)數(shù)據(jù)輸入端分別接 入實(shí)驗(yàn)箱的“邏輯電平輸出”端并使1211?1叫=1010, 2D 2D 2D 2D =0011，然后 填寫步驟2的表格，由表格判斷這樣連接是否實(shí)現(xiàn)了 4選2功能。

7、利用74LS151設(shè)計(jì)一個(gè)監(jiān)視交通信號(hào)燈工作狀態(tài)的邏輯電路。每一組信號(hào)燈由紅 R、黃Y、綠G三盞燈組成。正常工作情況下，任何時(shí)刻必有一盞燈點(diǎn)亮(規(guī)定燈亮為1)，并行碼輸入輸出SA AQ10-1X X000 0D000 1D101 0D201 1D表4-2316 15 JU 13 12一 11 HQ 71VCC 2S A0 2D32D2)74LS1531S A 1D 1D 1D2D12D0 2Q1D 1QGND|K 2WL41 0 rWE L8圖4-3 74LS153引腳排列D。5接 連續(xù) 脈沖 源輸 出和示波圖4-4接示波器QSD3*D；D7A接邏輯電平輸出74LS151邏輯功能測(cè)試而且只允許有一盞燈點(diǎn)亮，其他五種狀態(tài)均為故障。電路發(fā)生故障時(shí)，要求發(fā)出故障信 號(hào)F (有故障信號(hào)規(guī)定為1)，以提醒維護(hù)人員前去修理。要求同學(xué)們先設(shè)計(jì)好邏輯電路 (在步驟三中寫出設(shè)計(jì)全過(guò)程)，并使用實(shí)際電路實(shí)現(xiàn)之。連接好電路后，按步驟三的表 三操作驗(yàn)證電路是否正確，其中故障信號(hào)輸出端F可接入實(shí)驗(yàn)箱中的“邏輯電平顯示” 電路進(jìn)行監(jiān)測(cè)。實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)記錄步驟1： 74LS151邏輯功能驗(yàn)證（在MUX的D5端輸入矩形脈沖波）步驟2：兩個(gè)4選1數(shù)據(jù)選擇器擴(kuò)展為4選2數(shù)據(jù)選擇器。1、畫出4選2的電路圖2、令 1D 1D 1D 1D =1010，2D2D2D2D =0011o32103210表