实验七数据选择器和其应用.doc

实验七 数据选择器及其应用 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、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7－1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74LS151 74LS151为互补输出的8选1数据选择器，引脚排列如图7－2，功能如表7－1。 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，选择一个需要的数据送到输出端Q，为使能端，低电平有效。 图7－1 4选1数据选择器示意图 图 7－ 2 74LS151引脚排列 表7－1 输 入 输 出 A2 A1 A0 Q 1 × × × 0 1 0 0 0 0 D0 0 0 0 1 D1 0 0 1 0 D2 0 0 1 1 D3 0 1 0 0 D4 0 1 0 1 D5 0 1 1 0 D6 0 1 1 1 D7 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。 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 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。引脚排列如图7－3，功能如表7－2。 表7－2 输 入 输 出 A1 A0 Q 1 × × 0 0 0 0 D0 0 0 1 D1 0 1 0 D2 0 1 1 D3 图7－3 74LS153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，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的功能表，如表7－3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。 表7－3 输 入 输 出 C B A F 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 即：A2A1A0＝CBA， D0＝D7＝0 D1＝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7－4所示。 图7－4 用8选1数据选择器实现 显然，采用具有n个地址端的数据选择实现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7-4所示。 （2）将A、B加到地址端A1、A0，而A2接地，由表7－4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