实验42 验证性实验——MSI数据选择器逻辑功能测试 实验报告纸
msi组合逻辑电路的设计实验报告
msi组合逻辑电路的设计实验报告MSI组合逻辑电路的设计实验报告引言：在现代电子技术中，组合逻辑电路被广泛应用于各种数字系统中，如计算机、通信设备等。
MSI（Medium Scale Integration）组合逻辑电路是一种集成度适中的电路，具有较高的可靠性和性能。
本实验旨在通过设计和实现MSI组合逻辑电路，加深对数字电路设计原理的理解，并掌握实际电路的搭建和测试技巧。
实验目的：1. 理解MSI组合逻辑电路的基本原理和设计方法；2. 学会使用逻辑门、多路选择器、译码器等基本元件进行电路设计；3. 掌握数字电路的搭建和测试技巧；4. 分析电路的功能和性能，并提出改进方案。
实验内容：本实验分为两个部分，分别是设计一个4位全加器和一个4位比较器。
1. 4位全加器设计：全加器是一种常见的组合逻辑电路，用于实现两个二进制数的加法运算。
通过使用逻辑门和多路选择器，可以设计一个4位全加器电路。
首先，根据全加器的真值表，使用逻辑门设计出每一位的和与进位输出。
然后，使用多路选择器将每一位的进位输出与前一位的进位输入相连接，形成级联的全加器电路。
接下来，根据设计的电路原理图，使用数字电路实验箱搭建电路，并连接输入输出信号。
对电路进行测试，验证其功能和性能。
2. 4位比较器设计：比较器是一种用于比较两个二进制数大小的组合逻辑电路。
通过使用译码器和逻辑门，可以设计一个4位比较器电路。
首先，根据比较器的真值表，使用译码器将两个4位二进制数进行解码，得到各位的比较结果。
然后，使用逻辑门将各位的比较结果进行逻辑运算，得到最终的比较结果。
接下来，根据设计的电路原理图，使用数字电路实验箱搭建电路，并连接输入输出信号。
对电路进行测试，验证其功能和性能。
实验结果与分析：通过实验，我们成功设计并实现了4位全加器和4位比较器电路。
经过测试，电路在各种输入情况下均能正常工作，输出结果与预期一致。
然而，我们也发现了一些问题。
首先，电路的延迟时间较长，导致输出信号的响应稍有延迟。
MSI组合电路逻辑功能测试
实验五MSI组合电路逻辑功能测试一、实验目的1 .会正确测试全加器、编码器、译码器、数据选择器等组合逻辑功能模块的逻辑功能，并能正确描述。
2•了解组合逻辑功能模块的工作特点。
二、实验仪器与器材1. XST-5B数字电路实验装置、实验模板2. 集成电路74LS148 74LS138 74LS151 等。
3. 导线若干、+5V电源三、预习要求预习半加器、全加器、编码器、译码器、数据选择器、数值比较器的逻辑功能。
四、实验原理中规模的器件，如译码器、数据选择器等，它们本身是为实现某种逻辑功能而设计的，但由于它们的一些特点，我们也可以用它们来实现任意逻辑函数。
1 .全加器全加器--考虑低位进位数的两个一位二进制数的加法运算逻辑电路。
二进制全加器的输入有加数Ai ,被加数Bi ,来自低位的进位数Ci-1 ;输出也有两个，分别是和数Si和进位数Ci。
表5-1是全加器的真值表，其中A, B表示两个加数，C~表示来自低位的进位，S, C表示相加后得到的和及进位。
S = A㊉B j㊉G =（表5-1全加器真值表2. 编码器编码器是一种常用的组合逻辑电路，用于实现编码操作。
编码操作就是将具体的事物或状态表示成所需代码的过程。
按照所需编码的不同特点和要求，编码器主要分成二类：普通编码器和优先编码器。
普通编码器：电路结构简单，一般用于产生二进制编码。
包括：a. 二进制编码器：如用门电路构成的4 —2线，8 —3线编码器等。
b. 二一^进制编码器：将十进制的0〜9编成BCD码，优先编码器：当有一个以上的输入端同时输入信号时，普通编码器的输出编码会造成混乱。
为解决这一问题，需采用优先编码器。
如8线一3线集成二进制优先编码器74LS148 10线一4线集成BCD码优先编码器74LS147等。
厶 A h A A h土亓ST I-61X X X X X X X X111110111111111111000X X X X X X X000Q1010X X X X X X001010110X X X X X010Q101110X X X X01101011110X X X100010111110X X1Q10101111110X1100101111111011101表5-2 8线3线编码器功能表3. 译码器译码器是一个多输入、多输出的组合逻辑电路。
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。
数据选择器实验报告
实验三 数据选择器实验人员： 班号： 学号：一、实验目的(1) 熟悉并掌握数据选择器的功能。
(2) 用双4选1数据选择器74LS153设计出一个16选1的数据选择器。
(3) 用双4选1数据选择器74LS153 设计出一个全加法器。
二、实验设备数字电路实验箱，74LS00，74LS153。
三、实验内容(1) 测试双4选1数据选择器74LS153的逻辑功能。
74LS153含有两个4选1数据选择器，其中A 0和A 1为芯片的公共地址输入端，V cc 和GND 分别为芯片的公共电源端和接地端。
Figure1为其管脚图：Figure 11Q =A 1A 0̅̅̅̅̅̅̅1D 0+A 1̅̅̅A 0∙1D 1+A 1A 0̅̅̅∙1D 2+A 1A 0∙1D 32Q =A 1A 0̅̅̅̅̅̅̅2D 0+A 1̅̅̅A 0∙2D 1+A 1A 0̅̅̅∙2D 2+A 1A 0∙2D 3按下图连接电路：Figure 2(2) 设某一导弹发射控制机构有两名司令员A、B和两名操作员C、D，只有当两名司令员均同意发射导弹攻击目标且有操作员操作，则发射导弹F。
利用所给的实验仪器设计出一个符合上述要求的16选1数据选择器，并用数字电路实验箱上的小灯和开关组合表达实验结果。
思路：由于本实验需要有四个地址输入端来选中16个数据输入端的地址之中的一个，进而实现选择该数据输入端中的数据的功能，即16选1。
而公共的A0、A1两个地址输入端和S使能端（用于片选，已达到分片工作的目的，进而扩展了一位输入）一共可以提供三个地址输入端，故需要采用降维的方法，将一个地址输入隐藏到一个数据输入端D x中。
本实验可以降一维，也可以降两位。
由于两位比较复杂，本实验选择使用降一维的方式。
做法：画出如应用题中实现所需功能的卡诺图：将D降到数据输入端中。
对应的卡诺图如下：按上述卡诺图连接电路，用开关控制送给各输入高低电平。
其中，“1”表示高电平，“0”表低电平，均由开关上下拨动来控制；A、B、C、D分别为题中的两个司令员的同意情况和两个操作员的操作情况；F为导弹发射情况，将F接到小灯上即可。
msi组合逻辑电路实验报告
msi组合逻辑电路实验报告MSI组合逻辑电路实验报告引言组合逻辑电路是现代电子技术中的重要组成部分，它由多个逻辑门组成，能够根据输入信号的不同组合产生相应的输出信号。
本次实验旨在通过搭建MSI （Medium Scale Integration）组合逻辑电路，探索其工作原理和应用。
实验背景MSI组合逻辑电路是一种将多个逻辑门集成在一起的电路，常见的MSI芯片有译码器、编码器、多路选择器等。
这些芯片在数字电路设计和计算机体系结构中扮演着重要的角色。
通过实验，我们将深入了解MSI组合逻辑电路的内部结构和功能。
实验目的1. 熟悉MSI组合逻辑电路的基本原理和工作方式；2. 学会使用逻辑门芯片搭建MSI组合逻辑电路；3. 掌握MSI组合逻辑电路在实际应用中的使用方法。
实验步骤1. 准备实验器材和材料：逻辑门芯片、电路板、导线等；2. 根据实验要求，选择适当的逻辑门芯片，并将其插入电路板上的对应位置；3. 按照电路图连接逻辑门芯片之间的输入和输出引脚；4. 检查电路连接是否正确，并确保没有短路或接触不良的情况；5. 接通电源，观察和记录电路的输出结果；6. 根据实验要求，对电路进行调试和优化，确保其正常工作。
实验结果与分析通过实验，我们成功搭建了MSI组合逻辑电路，并观察到了其在不同输入组合下产生的输出结果。
通过对实验数据的分析，我们可以得出以下结论：1. MSI组合逻辑电路具有灵活性和可扩展性。
通过简单的连接和配置，我们可以实现不同的逻辑功能，满足不同的应用需求。
2. MSI组合逻辑电路的性能受到逻辑门芯片的质量和参数的影响。
选择合适的逻辑门芯片对电路的性能和稳定性具有重要意义。
3. 调试和优化是搭建MSI组合逻辑电路的关键步骤。
在实验过程中，我们发现一些连接错误和电路故障，通过仔细检查和调整，最终使电路正常工作。
实验应用MSI组合逻辑电路在实际应用中具有广泛的应用场景，以下是一些常见的应用案例：1. 译码器：将输入的二进制信号转换为对应的输出信号，用于解码和控制信号的生成。
数电实验报告 实验二 利用MSI设计组合逻辑电路
实验二利用MSI设计组合逻辑电路【实验目的】1.熟悉编码器、译码器、数据选择器等组合逻辑功能模块的功能和使用方法2.掌握用MSI设计的组合逻辑电路方法【实验仪器】1.数字电路实验箱、数字万用表、示波器2.虚拟器件：74LS00、74LS197、74LS138、74LS151 74LS73 74LS86【实验设计与分析】1.数据分配器（1）由数据分配器真值表分析可知，当D=0时，全线路输出为1，而当D=1时，F0~F7输出与地址端ABC相关，二进制地址值代表的十进制数n刚好为D’，而其他位值为1,’= A’B’C’F即F= (A’B’C’)’同理F1= (A’B’C)’F3= (A’BC)’F4= (A B’C’)’F5= （AB’C)’F6= (ABC’)’F7= (ABC)’Y O = GsS2’S1’S’即Y 0’= (Gs’S2’S1’S’)’同理Y 1’= (Gs’S2’S1’S)’Y 3’= (Gs’S2’S1S)’Y 4’= (Gs’S2S1’S’)’Y 5’=（Gs’S2S1’S)’Y 6’= (Gs’S2S1S’)’Y 7’= (Gs’S2S1S)’显然当Gs=1时， Y’= F(3)对比（2）中不同Gs条件下译码器和数据分配器的真值表可以发现，当另Gs’与数据输入D信号一致，S2~S0作为地址段输入的A B C,两者真值表一致，即使译码器变成了数据分配器。
Gs输入端有3端，令G1为数据D输入，其他两端接低电平。
（4）电路设计(5)仿真波形2.LU(Logic Unit逻辑单元)设计（1）分析LU功能，得出如下真值表利用74LS151实现数据选择，那么无需计算逻辑表达式，无需卡诺图化简（2）16行真值化简为8行真值若用2组74LS151,可联合成16路输出，若只用1组74LS151,则需要把Y的值与其中一个输入变量联合起来12351X 0=X4=S1X6=X7=S1’故简化成了设计（3）根据（1）&（2）的真值表分析，可以发现有4组输入变量，1组输出变量，其中s1通过把数据输入端的值与S1关联而简化，故利用3组变量实现了16组输出结果。
数据选择器实验报告
数据选择器实验报告数据选择器实验报告一、引言在当今信息爆炸的时代，数据的获取和处理成为了各行各业的重要任务。
而对于数据处理来说，一个关键的环节就是数据选择。
数据选择器作为一种工具，可以帮助我们从庞杂的数据中筛选出我们所需要的信息，提高数据处理的效率。
本文将通过实验来探讨数据选择器的使用方法和效果。
二、实验目的本实验的目的是测试不同类型的数据选择器在不同场景下的表现，以便为用户提供选择合适的数据选择器的参考依据。
三、实验方法1. 实验材料本实验使用了三种不同类型的数据选择器，分别是过滤器、排序器和聚合器。
每种数据选择器都有自己的特点和适用场景。
2. 实验步骤a. 首先，我们准备了一个包含大量数据的数据集，其中包括数字、文字和日期等不同类型的数据。
b. 接下来，我们使用过滤器来筛选出特定条件下的数据。
比如，我们可以将过滤器设置为只显示数字大于10的数据，或者只显示包含特定关键词的数据。
c. 然后，我们使用排序器来对数据进行排序。
可以按照数字大小、文字首字母顺序或日期先后顺序等进行排序。
d. 最后，我们使用聚合器来对数据进行汇总。
可以对数字数据进行求和、求平均值或计算其他统计指标。
四、实验结果通过实验，我们发现不同类型的数据选择器在不同场景下的表现是有差异的。
1. 过滤器的效果过滤器在筛选数据方面表现出色。
它可以根据用户设定的条件，快速准确地筛选出所需的数据。
无论是筛选数字、文字还是日期，过滤器都能够轻松应对。
而且，过滤器的设置灵活性也很高，用户可以根据自己的需求随时调整条件。
2. 排序器的效果排序器在对数据进行排序方面非常实用。
无论是按照数字大小、文字首字母顺序还是日期先后顺序进行排序，排序器都能够快速高效地完成任务。
通过排序器，我们可以更加清晰地了解数据的分布情况，方便我们进行进一步的分析和处理。
3. 聚合器的效果聚合器在对数据进行汇总方面非常有用。
通过聚合器，我们可以对数据进行求和、求平均值等操作，从而得到更加全面和准确的统计结果。
数据选择器实验报告
数据选择器实验报告在现代生活中，数据处理已经成为不可避免的任务。
而数据选择器就是处理之中的重要组成部分，它可以帮助我们从大量的数据中，快速准确地筛选出我们需要的信息。
因此，本文将介绍我们在实验室中进行的一次数据选择器实验。
一、实验目的本实验的目的是验证数据选择器的基本功能和性能。
在实验中，我们将通过模拟多种不同的数据输入，以检测不同类型的数据选择器在各种情况下的响应能力，并比较它们的工作效率和准确性。
二、实验步骤1. 实验设备准备本次实验主要使用以下两种设备：数字信号发生器和示波器。
数字信号发生器可以生成不同频率和振幅的电信号，模拟各种不同类型的数据输入。
示波器可以帮助我们观察数据选择器的输出情况。
2. 实验过程首先，我们将数字信号发生器连接到数据选择器的输入端。
然后，我们将以不同的频率和振幅向数据选择器输入各种不同类型的信号。
在读取数据时，我们将使用示波器来分析每个数据选择器的输出情况。
在本次实验中，我们测试了以下几种数据选择器：二选一数据选择器、四选一数据选择器、八选一数据选择器和十六选一数据选择器。
三、实验结果经过实验，我们得出了以下结论：1. 二选一数据选择器可以在两个输入数据中间快速切换，准确选择出需要的信息。
2. 四选一数据选择器的准确性和速度相对较高，在多种输入数据中都可以迅速稳定的输出正确的数据。
3. 八选一数据选择器的性能相对更优秀，可以更加快速地响应各种复杂的数据情况。
4. 十六选一数据选择器可以在最大的数据范围内进行精确的筛选，可以作为对于数据量大小和场景复杂性都有高要求的大规模数据处理中使用。
我们还注意到，在实验中，所有数据选择器的响应时间非常快，几乎是瞬间的。
这使得它们可以处理高速输入数据，满足各种应用需求。
四、结论在本次实验中，我们测试了多种不同类型的数据选择器。
通过实验，我们得出了结论：不同类型的数据选择器在处理不同类型和规模的数据方面表现得分别优异，可以根据实际需求自行选择使用。
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2012 2012 年
学号
月
日
F = A 2 A1 A 0 D0 + A 2 A1A 0 D1 + A 2 A1 A 0 D 2 + A 2 A1A 0 D3 + A 2 A1 A 0 D 4 + A 2 A1A 0 D5 + A 2 A1 A 0 D 6 + A 2 A1A 0 D7
…………(4.1)
图 4-1 四选一数据选择器示意图
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 l、8 选用传输门开关 和门电路混合而成的。 1．八选一数据选择器 74LS151 74LS151 为 8 选 1 数据选择器，引脚排列如图 4-2，功能如表 4-1。
(1)使能端 S =1 时，不论 A2～A0 为何值，数据选择器均无输出(Q=0， Q =1)，多路开关被禁止使 用。 (2)使能端 S =0 时，数据选择器正常工作，根据地址码 A2、A1、A0 的数据选中 D0～D7 中某一个 路数据从 Q 端输出。 。
五、实验过程原始记录（数据、图表、计算等）
输 S 1 0 0 0 0 入 A1 A0 × × 0 0 0 1 1 0 1 1 输出 Q 0 D0 D1 D2 D3
实验项目名称
一、实验目的 二、实验原理 三、使用仪器、材料 四、实验步骤
五、实验过程原始记录（数据、图表、计算等） 六、实验结果及分析
一、实验目的
1．测试中规模(MSI)集成数据选择器的逻辑功能和学习其使用方法； 2．学习数据选择器扩展使用的方法。
六、实验结果及分析
三、使用仪器、材料
1．数字电实验箱 2．74LS151 一片、74LS153 一片
四、实验步骤
1．测试数据选择器 74LS151 的逻辑功能 按图 4-4 接线，地址端 A2A1A0 和使能端 S 接实验箱中的“逻辑电平输出” ，把实验箱中的“连续 脉冲源”输出端与数据选择器数据输入端 D5 连接，把矩形波频率调至 1kHz 左右并用示波器的一线进 行监测，示波器的另一线监测输出端 Q 的波形。在地址端 A2A1A0 分别输入 000～111 的地址码，观察 在哪个地址码时 Q 端有波形输出，思考观察结果，并将结果记录在步骤一的表格中。 2．把两个 74LS153 接成 4 选 2 数据选择器，同学们参考课件《数据选择器和分配器》中的相应 内容，把电路图画在步骤二中。然后自行连接电路，把八个数据输入端分别接入实验箱的“逻辑电平 输出”端并使 1D31D21D11D0=1010，2D32D22D12D0=0011，然后填写步骤 2 的表格，由表格判断这样 连接是否实现了 4 选 2 功能。 3.利用 74LS151 设计一个监视交通信号灯工作状态的逻辑电路。每一组信号灯由红 R、黄 Y、绿 G 三盏灯组成。正常工作情况下，任何时刻必有一盏灯点亮（规定灯亮为 1） ，而且只允许有一盏灯点亮， 其他五种状态均为故障。电路发生故障时，要求发出故障信号 F（有故障信号规定为 1） ，以提醒维护 人员前去修理。 要求同学们先设计好逻辑电路 在步骤三中写出设计全过程 ， （在步骤三中写出设计全过程） 并使用实际电路实现之。 在步骤三中写出设计全过程 连接好电路后， 按步骤三的表三操作验证电路是否正确， 其中故障信号输出端 F 可接入实验箱中的 “逻 辑电平显示”电路进行监测。
二、实验原理
数据选择器所起的作用是指经过选择，把多个通道的数据传送到唯一的公共数据通道上。数据选 择器的功能类似一个多掷开关，其原理为，数据选择器在地址码的控制下，对几个输入数据中进行选 择，如图 4-l 所示。图中有四路数据 D0～D3，通过选择控制地址 A1、A0，从四路输入数据中选中某 一路数据从 Q 端输出。
1007300069
2．双四选一数据选择器 74LSl53 双 4 选 1 数据选择器是在同一块集成片上存在两个 4 选 1 数据选择器。引脚排列如图 4-3，逻辑 功能如表 4-2。
实验课程名称
数字电子技术实验 验证性实验—— 验证性实验——MSI 数据选择器逻辑功能测试 ——
成绩 指导 老师 1 S 、2 S 为两个独立的使能端，地址端 A1、A0 为公用的，输入一个地址，两个数据选择器同时选 王晓刚 中相应的数据输入端，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 S (2 S )=1 时，多路开关被禁止，无输出，1Q(2Q)=0。 (2)当使能端 1 S (2 S )=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。 表 4-2 如： A1A0=00 则选择 1D0 和 2D0 的数据到输出端，有 1Q=1D0、2Q=2D0； A1A0=01 则选择 1D1 和 2D1 的数据到输出端，有 1Q=1D1，2Q=2D1， 其余类推。 双 4 选 1 数据选择器应用较为广泛， 通过简单的连接就可以成为 8 选 1 数据 选择器和 4 选 2 数据选择器。 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。
广州大学学生实验报告
开课学院及实验室：电子楼 410
机电学院 学院 年级、专 业、班 电气 102 姓名 夏方舟
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。 8 选 1 数据选择器的逻辑输出表达式可写为