數(shù)據(jù)選擇器及其應(yīng)用

1、 實驗五 數(shù)據(jù)選擇器及其應(yīng)用 [實驗?zāi)康腯 1、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。 [實驗原理] 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，從幾個數(shù)據(jù)輸入中選擇一個并將其送到一個公共的輸出端。 數(shù)據(jù)選擇器的功能類似一個多擲開關(guān)，如圖 4-5-1 所示，圖中有四路數(shù)據(jù) D0~D3，通過選擇控制信號 A1、A0(地址碼)從四路數(shù)據(jù)中選中某一路數(shù)據(jù)

2、送至輸出端 Q。 數(shù)據(jù)選擇器為目前邏輯設(shè)計中應(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。 圖 4-5-1 4 選 1 數(shù)據(jù)選擇器示意圖 圖 4-5-2 74LS151 引腳排列 表 4-5-1 輸 入 輸 出 S A2 A1 A0 Q Q—1

3、 0 0 0 0 0 0 0 0 × × × 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1

4、 1 0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 1 D—0 D—1 D—2 D—3 D—4 D—5 D—6 D—7 1、8 選 1 數(shù)據(jù)選擇器 74LS151 74LS151 為互補輸出的 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 A2~A0，按二進制譯碼，從 8 個輸入數(shù)據(jù) D0~D7 中，選擇 1 個需要的數(shù)據(jù)送到輸出端 Q，S 為使能端，低電平有效。 (1

5、)使能端 S——=1 時，不論 A2~A0 狀態(tài)如何，均無輸出(Q=0，Q——=1)，多路開關(guān)被禁止。(2)使能端 S——=0 時，多路開關(guān)正常工作，根據(jù)地址碼 A2、A1、A0 的狀態(tài)選擇 D0~D7 中表 4-5-4 表 4-5-5 函 數(shù)F有三個輸入變量 A、B、C，而數(shù) 據(jù) 選 擇器 有 兩 個地址端A1、A0 少于函數(shù) 輸 入 變量個數(shù)，在設(shè)計時可任選 A 接 A1

6、，B 接 A0。將函數(shù)功能表改畫成 4-5-5 形式，由表 4-5-5不難看出： D0=0， D1=D2=C， D3=1 則 4 選 1 數(shù)據(jù)選擇器的輸出，便實現(xiàn)了函數(shù) F= A—BC + AB—C +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， 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)計結(jié)果不同，需對幾種方案比較，以獲得最佳方案。 [實驗設(shè)備與器件] 1、+5V 直流電源； 2

7、、邏輯電平開關(guān)； 3、邏輯電平顯示器； 4、74LS151(或 CC4512) 74LS153(或 CC4539) 圖4-5-5 用 4 選 1 數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn) 圖 4-5-6 74LS151 邏輯功能測試 F= A—BC + AB—C +ABC—+ABC [實驗內(nèi)容與步驟] 1、測試數(shù)據(jù)選擇器 74LS151 的邏輯功能 按圖 4-5-6 接線，地址端 A2、A1、A2 數(shù)據(jù)端 D0~ D7、

8、使能端S—接邏輯開關(guān)，輸出端 Q接邏輯電平顯示器，按 74LS151 功能表逐項進行測試，記錄測試結(jié)果。 2、測試 74LS153 的邏輯功能 測試方法及步驟同上，記錄之。 3、用 8 選 1 數(shù)據(jù)選擇器 74LS151 設(shè)計三輸入多數(shù)表決電路 (1)寫出設(shè)計過程。 輸 入 輸出 A B C F 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1