实验二 数据选择器及其应用
数据选择器及其应用实验报告
数据选择器及其应用实验报告数据选择器及其应用实验报告引言：数据选择器是数字电路中常见的一种基本逻辑电路元件，它用于从多个输入信号中选择一个输出信号。
在本次实验中，我们将通过设计和搭建一个数据选择器电路，并探讨其在实际应用中的潜力和限制。
一、实验目的本次实验的主要目的是通过搭建一个4位数据选择器电路，掌握数据选择器的原理和工作方式，并且了解其在数字电路中的应用。
二、实验器材和材料1. 电路模拟软件：我们选择了Multisim作为实验中的电路模拟软件，它可以帮助我们方便地进行电路设计和模拟。
2. 逻辑门芯片：我们使用了74LS153作为数据选择器的逻辑门芯片，它具有两个4-输入、1-输出的数据选择器。
3. 连接线、电源等辅助材料。
三、实验步骤1. 根据74LS153的逻辑图和引脚功能图，连接电路。
我们将两个74LS153芯片并联，以扩展数据选择器的位数，从而实现4位数据选择器。
2. 使用Multisim软件，设计并搭建电路。
根据74LS153的引脚功能图，将芯片的输入端与信号源相连，输出端与LED灯相连，以便观察电路的输出情况。
3. 对电路进行仿真测试。
通过Multisim软件，输入不同的数据信号，观察LED 灯的亮灭情况，并记录下来。
4. 分析和总结实验结果。
根据实验数据和观察结果，我们将对数据选择器的工作原理和应用进行分析和总结。
四、实验结果与分析在实验中，我们输入了不同的数据信号，观察到LED灯的亮灭情况与输入信号的变化相对应。
这验证了数据选择器的正确工作，并且证明了其在数字电路中的应用潜力。
然而，我们也发现了一些限制和局限性。
首先，数据选择器的位数限制了它能够处理的输入信号的数量。
在本次实验中，我们使用了4位数据选择器，因此只能选择4个输入信号中的一个。
如果需要选择更多的输入信号，我们需要使用更多的数据选择器进行级联。
此外，数据选择器的速度也是一个重要的考量因素。
在实际应用中，我们需要根据具体的需求选择适合的数据选择器，以确保其能够满足系统的时序要求。
02实验二--MSI译码器、数选器和全加器及其应用解析
低位全加器进位输出
高位全加器进位输入
如图：用全加器实现4位二进 制数相加。
〔2〕超前进位加法器
进位位直接由加数、被加数和最低位进位位CI0形成。
加法器的规律符号:
加数 被加数 低位进位
进位 和
芯片引脚图P309 返回
应用
N位加法运算、代码转换、减法器、十进制加法 例1. 试用四位加法器实现8421BCD码至余3BCD码的转换。
解：余3码比8421码多3，因此：
A3-A0：8421码
B3-B0 ：0011〔3〕
CI0 ：0
返回
三、试验仪器及器材
仪器：
数字规律电路试验箱
存储式数字示波器
函数发生器
器材：
74LS138 三八译码器〔P308〕
1个
74LS151 八选一数选器〔P308〕 1个
74LS283 四位二进制全加器〔P309〕 1个
低位来的进位
相加
和 高位进位
全加器真值表
输入
Ai Bi Ci 000 001 010 011 100 101 110 111
输出
Si Ci+1 00 10 10 01 10 01 01 11
全加器规律符号
〔一〕加法器的功能与分类
功能：实现N位二进制数相加
按实现方法分类：串行进位加法器、超前进位加法器
返回
3、全加器规律功能测试
试验二 MSI译码器、数选器和全加 器及其应用
一、试验目的
1、把握MSI译码器和数选器的规律功能 和使用方法。
2 、生疏MSI译码器、数选器的应用。 3、学习全加器、半加器的灵敏应用.
二、试验原理 1、译码器 译码器 概念
数据选择器及其应用实验报告
数据选择器及其应用实验报告实验目的：
本实验的目的是通过实现数据选择器的功能，加深对于数字电路的理解，并提升对于数字电路实现的实践能力。
实验原理：
数据选择器是一种能够从多个数据信号中选择特定信号输出的数字电路，通常它有一个或多个数据输入线、一个或多个控制输入线、一个输出线和一个使能输入线。
在数据选择器输出线上的输出值，取决于控制输入线上的值以及选择从哪一个数据输入线接收数据信号。
在本次实验中，我们使用的是双二选一的数码开关。
“双”指的是它一共有两个信道供选择，“二选一”则代表只会选择其中一个信道作为输出。
实验步骤：
1.根据实验原理和实验材料的提供，搭建实验电路。
2.设置信号源，对选择器进行输入数据和控制信号的测试。
3.根据信号源输出的数据，通过实验电路计算出数据选择器输出的结果。
4.逐一更改控制信号的值，反复测试并记录数据。
并对实验记录进行整理和比较分析，以达到理解、检验和加深对数据选择器的认识。
实验结果：
在实验中我们完成了数据选择器的搭建和调试，并通过多次实验数据的记录与比较，成功实现了数据选择器的功能。
实验结论：
通过本次实验，我们深入学习了数据选择器的工作原理和实现方式，并从中进一步了解了数字电路的基本概念和实现方式。
通
过反复实验和分析，我们成功完成了数据选择器的功能调试，提升了我们的实践能力和对数字电路的理解。
实验二数据选择器功能测试及设计应用
实验二数据选择器功能测试及设计应用一、实验目的1、掌握中规模集成数据选择器的逻辑功能及测试方法。
2、掌握数据选择器的使用方法。
二、实验仪器及器材稳压电源、实验箱一个、双四选数据选择器74LS153、八选一数据选择器74LS151。
三、实验原理1、4选1数据选择器中规模集成电路74LS153为双四选数据选择器，其逻辑符号如图2-2-1所示，其中，1S、S分别为两个数据选择器的选通输入端，低电平有效。
A0,、A1为公告控制输入端地址端，21D0、1D1、1D2、1D3与2D0、2D1、2D2、2D3分别为两个数据选择器的数据输入端，其功能表如表2-2-1所示。
说明：*既可代表0，也可代表1。
有功能表得逻辑表达式：()=+++Q A A D A A D A A D A A D S110101011101210131()=+++210201021102210232Q A A D A A D A A D A A D S2、8选1数据选择器74LS15174LS151是常用的8选1数据选择器，用于各种数字电路和单片机系统的显示电路中。
其功能如表2-2-2所示。
表2-2-2 74LS151的功能表其中，S 为数据选择器的选通端，低电平有效。
A0、A1、A2为地址码，D0~D7为数据输入端。
3、数据选择器的应用（1）多路信号共用一个通道（总线）传输。
（2）变并行码为串行码。
（3）转换4位二进制码为补码。
（4）组成数码比较电路。
（5）实现逻辑函数。
四、实验内容1、测试74LS153的逻辑功能，验证是否和表2-1的功能一致。
由实验连接可知与真值表一致。
2、用多路选择器设计一个实现一个8421-BCD 非法码检测电路，使得当输入端为非法码组合时输出1，否则为0。
二进制数与BCD 码的对应关系如表2-2-5所示。
写出函数Y 的表达式，并进行化简，然后画出电路图。
接线调试电路，用发光二极管显示输出结果，观察是否与表2-2-5相符。
实验二数据选择器的逻辑功能及测试
实验二数据选择器的逻辑功能及测试引言：数据选择器是一种常见的电子设备，它能够根据一定的条件从给定的数据集合中选择出符合要求的数据。
在现实生活和工程应用中，数据选择器广泛应用于数据处理、信息查询和决策分析等领域。
本实验旨在设计和实现一个简单的数据选择器，并测试其逻辑功能。
一、实验目的1.熟悉数据选择器的基本原理和逻辑功能；2. 学习使用Logisim进行数字电路绘制和模拟测试；3.实践运用逻辑门电路设计和逻辑表达式推导技巧。
二、实验原理1.数据选择器：数据选择器是一种能够根据输入条件从给定的数据集合中选择出符合要求的数据的电子设备。
常用的数据选择器有多路选择器、分频器和比较器等。
在本实验中，我们将设计一个2-4数据选择器，能够根据两个选择信号S0和S1，选择相应的数据输入D0、D1、D2或D3输出到数据输出端口Y。
2.逻辑功能：2-4数据选择器的逻辑功能可用以下真值表和逻辑表达式表示：S1，S0，D0，D1，D2，D3，Y----，----，----，----，----，----，---0，0，X，X，X，X，Y00，1，X，X，X，X，Y11，0，X，X，X，X，Y21，1，X，X，X，X，Y3Y0=~S1'~S0'D0+~S1'~S0D1+~S1S0'~D2+S1S0D3Y1=~S1'~S0'D0+~S1'~S0D1+~S1S0'~D2+S1S0D3Y2=~S1'~S0'D0+~S1'~S0'D1+~S1S0'D2+S1S0D3Y3=~S1'~S0'D0+~S1'~S0'D1+~S1S0'D2+S1S0'D3其中，~表示取反运算，'表示非运算。
三、实验装置与实验步骤1.设计电路：使用Logisim软件进行电路设计。
首先，添加一个2-4数据选择器。
实验二：数据选择器的应用
实验二：数据选择器的应用
一．实验目的
1． 了解74LS00，74LS86,74LS153芯片的内部结构和功能； 2． 了解数据选择器的结构和功能； 3． 了解全加器和全减器的结构和功能；
4． 学习使用数据选择器（74LS153）设计全加器和全减器； 5． 进一步熟悉逻辑电路的设计和建立过程。
二．实验原理
1． 数据选择器实现全加器： 列出全加器的真值表：
S 真值表：
得到
o C 真值表：
对S 的真值表进行降维，得到：
对o C 的真值表进行降维，得到：
使用数据选择器实现时，D 0，D 1，D 2，D 3分别代表四选一数据选择器的四个输入端，并用A,B 作控制端，电路图如下图：
图一
2．数据选择器实现全加全减（M=0全加，M=1全减）组合逻辑电路
对S降维对S再降维
对C0降维对C0再降维
使用数据选择器实现时，D0，D1，D2，D3分别代表四选一数据选择器的四个输入端，并用M,A作控制端，电路图如下图：
图二
三．实验内容
1．按图一搭建逻辑电路，测试实验结果，与真值表进行对照。
2．按图二搭建逻辑电路，测试实验结果，与真值表进行对照。
*该过程中应注意：实验室所提供的器件与非门并不够用，需要用一个异或门改装成非门，如下图：
A
=
F=
⊕
1
A
四．实验收获
1．学会了全加器全减器的设计过程，为以后更好的应用打好了基础；
2．更加了解了逻辑电路的设计流程；
3．搭建逻辑电路的过程中，一定要小心翼翼操作，防止任何错误。
实验二 数据选择器及其应用ppt课件
四选一数据选择器表达式为F=A1|A0|D0+A1|A0D1+A1A0|D2+A1A0D3，由 表达式可以得到当A1A0=00时，F=D0；A1A0=01时，F=D1； A1A0=10时，F=D2；A1A0=11时，F=D3，这样就起到数据选择的作 用。
根据数据选择器的表达式，可以直接用门电路设计出数据选择器，图 2-1为一个用门电路设计的四选一的数据选择器，其中E为信号使能端， 也称为片选信号。
5、（选作，给出设计思路，画出逻辑图）利用四选一数据选择器实现 一个输血者血型和受血者血型符合输血规则的电路，输血规则如图2-5 所示。
从规则可知，A型血能输给A、AB型，B型血能输给B、AB型，AB型只 能输给AB型，O型血能输给所有四种血型。设输血者血型编码为X1X2， 受血者血型编码为X3X4，符合输血血型规则时，电路输出F为1，否则 为0。 输血者 血型 A 编码 00 受血者 血型 A 编码 00
图2-4 74153真值表
实验内容：
1、用实验方法作出74153的真值表，了解其功能。
Q A B D A BD A B D ABD 0 1 2 3
2、用74153实现下列函数，画出接线图，列出实验数据表。
F X Y Z X Y Z X Y Z XY Z
3、用74153做一个一位数字比较器，对X、Y两个一位数进行比较，根 据输出结果来判断X、Y的大小。画出接线图，验证其功能，并将实验结 果记录下来。 4、用74153及门电路实现一位全加器，输入用3个开关分别表示A、B、 CI，输出用两个指示灯分别表示CO、SI。画出接线图，验证起功能， 并将实验结果记录下来。（可参考图2-5连接图，也可自己设计）
实验二、数据选择器及其应用
实验二 数据选择器及应用一、实验目的1、掌握数据选择器的工作原理及逻辑功能。
2、熟悉74LS153和74LS151的引脚排列和测试方法。
3、学习用数据选择器构成组合逻辑电路的方法。
二、预习要求1、复习组合逻辑电路的分析方法及设计方法。
2、了解数据选择器的原理及功能。
3、阅读本实验的实验原理和测试方法。
三、实验内容1、中规模集成芯片74LS153、74LS151逻辑功能的验证。
2、用双四选一数据选择器74LS153实现八选一数据选择器。
3、用八选一数据选择器74LS151实现函数电路。
4、自行设计题目。
四、实验原理与测试方法数据选择器又称多路转换器或多路开关，其功能是把多个通道的数据传送到唯一的公共数据通道上去。
类似一个多掷开关，如图2.1所示。
图中有四路数据D 0 ～ D 3通过选择控制信号A 1、A 0（地址码）从四路数据中选中某一路数据送至输出端Y 。
一个n 个地址端的数据选择器，具有2n 个数据选择 功能。
例如：数据选择器（74LS153），n = 2，可完成四选一的功能；数据选择器（74LS151），n = 3，可完成八选一的功能。
1、实验原理（1）双四选一数据选择器74LS153的功能。
双4选1数据选择器就是在一片集成芯片上有两个4选1数据选择器。
集成芯片引脚排S 1、S 2为两个独立的使能端；A 1、A 0为公用的地址输入端；1D 0～1D 3和2D 0～2D 3分别为两个4选1数据选择器的数据输入端； 1Y 、2Y 为两个输出端。
（1）当使能端S 1（S 2）＝1时，多路开关被禁止，无输出，Y ＝ 0。
（2）当使能端S 1（S 2）＝0时，多路开关正常工作，根据地址码A 1、A 0的状态，将相应的数据D 0～D 3送到输出端1Y 、或2Y 。
其逻辑函数式为： )()()()(013012011010A A D A A D A A D A A D Y +++= 例如：A 1A 0＝00 则选择D O 数据到输出端，即Y ＝ D 0。
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实验二数据选择器及其应用
一、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。
图4－1 4选1数据选择器示意图图4－2 74LS151引脚排列
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。
二、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。
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、实验内容
1、测试数据选择器74LS151的逻辑功能。
接图4－7接线，地址端A2、A1、A0、数据端D0～D7、使能端S接逻辑开关，输出端Q接逻辑电平显示器，按74LS151功能表逐项进行测试，记录测试结果。
图4－7 74LS151逻辑功能测试
2、测试74LS153的逻辑功能。
测试方法及步骤同上，记录之。
逻辑功能见下表：
3、用8选1数据选择器74LS151设计三输入多数表决电路。
1）写出设计过程
有三个人进行表决，当其中任意两个人赞同时，输出为真，否则输出为假。
真值表如下:
2）画出接线图
4、用8选1数据选择器实现逻辑函数。
用8选1数据选择器74LS151实现函数 B A B A F += （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5－4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 A B B A F +=
显然，当函数输入变量数小于数据选择器的地址端（A ）时，应将不用的地址端及不用的数据输入端（D ）都接地。
接线图如图4－5所示。
5、用双4选1数据选择器74LS153实现全加器。
1）写出设计过程
真值表如下：
2）画出接线图：
五、实验总结
通过该实验实验可以培养我们的动手能力和对数字电路的理解。
74ls151中，abc输入与D0至D7输入一致时，Y输出高电平，二极管被点亮。
经检验，符合真值表，达到数据选择的作用。
74ls153为双四选一数据选择器，几多一个非门和或门可以组成数据比较器。
经验证，符合书中的真值表。
校验了真值表，能更好的掌握相关芯片的知识，了解其用途。