实验3 数据选择器及其应用
实验三译码器数据选择器及其应用
实验三译码器、数据选择器及其应用一、实验目的1．熟练掌握集成译码器、数据选择器的工作原理、逻辑功能。
2．熟练掌握集成译码器、数据选择器实现某些逻辑函数。
二、实验器件1、3线-8线译码器74LS138×12、8选1数据选择器74LS151×13、4输入二与非门74LS20×14、六反相器74LS04×1三、实验内容1、74LS138的功能测试(1)、74LS138引脚图：(2)、74LS138功能表：注：2G =G 2A +G 2B 2、74LS138用作逻辑函数发生器(1)、用74LS138和门电路实现逻辑函数 F=AB+AC+BC 实验步骤：将逻辑函数转化为最小项逻辑表达式 画卡诺图：由卡诺图得到：F=A BC+A B C+AB C +ABC=Σm (3,5,6,7) =7.6.5.3m m m m =7.6.5.3Y Y Y Y用一片74LS138和一片74LS20搭建电路：BC A 00 01 11 10 01 1111(2)、用74LS138和门电路实现逻辑函数F=A BC+A B C+AB C（判偶电路）(3)、用74LS138和门电路设计一个全加器3、74LS151功能测试(1)、74LS151引脚图：(2)、74LS151功能表：4、74LS151和门电路实现逻辑函数(1)、用74LS151和门电路实现逻辑函数 F=AB+AC+BC 实验步骤：将逻辑函数转化为最小项逻辑表达式 画卡诺图：由卡诺图得到：F=A BC+A B C+AB C +ABC=Σm (3,5,6,7)=m 0.0+m 1.0+m 2.0+m 3.1+m 4.0+m 5.1+m 6.1+m 7.1 74LS151输出Y=m 0.D 0+m 1.D 1+m 2.D 2+m 3.D 3+m 4.D 4+m 5.D 5+m 6.D 6+m 7.D 7 若令F=Y ，A=C ，B=B ，C=A 则D 0= D 1= D 2= D 4=0 D 3= D 5= D 6= D 7=1 根据以上分析，画出电路图：BC A 00 01 11 10 01 1111(2)、用数据选择器74LS151实现函数F=Σm (0,2,7,8,13)。
数据选择器及应用
数据选择器及应用一、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法二、原理说明数据选择器又叫“多路开关”，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，其功能类似一个多掷开关，如图8-2-3-1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。
数据选择器是目前逻辑设计中应用较为广泛的组合逻辑部件，常见电路有2选1、4选1、8选1、16选1等。
1、八选一数据选择器74LS15174LS151为互补输出的8选1数据选择器，引脚排列如图8-2-3－2，功能如表8-2-3－1。
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8-2-3－1 4选1数据选择器示意图图8-2-3－2 74LS151引脚排列表8-2-31 74LS151功能表输入输出A2 A1 A0 Q1 × × × 0 10 0 0 0 D00 0 0 1 D10 0 1 0 D20 0 1 1 D30 1 0 0 D40 1 0 1 D50 1 1 0 D60 1 1 1 D71.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。
1.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8-2-3－3，功能如表8-2-3－2。
、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。
数据选择器实验报告
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 1̅̅̅̅A 0∙1D 1+A 1A 0̅̅̅̅∙1D 2+A 1A 0∙1D 3 2Q =A 1A 0̅̅̅̅̅̅̅2D 0+A 1̅̅̅̅A 0∙2D 1+A 1A 0̅̅̅̅∙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A 0、A 1两个地址输入端和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：00 01 11 10 00 01 0 0 0 0 0 0 1 0 11 0 0 1 0 101将D 降到数据输入端中。
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，其中和为芯片的公共地址输入端，和分别为芯片的公共电源端和接地端。
Figure1为其管脚图：Figure 1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、两个地址输入端和使能端（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： 00 01 11 10 00 01 0 0 0 0 0 0 1 0 11 0 0 1 0 101将D 降到数据输入端中。
对应的卡诺图如下： 00 01 11 10 0 0 0 D 0AB CD C AB1 0 0 1 0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。
数字电路实验,数据选择器及其应用 实验报告
实验数据选择器及其应用一、实验目的1.了解74LS151（T3151）八选一数据选择器的逻辑功能。
2.学习应用74LS151进行简单逻辑设计。
3.了解74LS151的不同用途。
二、实验设备和器件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）三、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。
八选一数据选择器74LS151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。
四、实验内容与步骤1、数据选择器逻辑功能测试1.1电路图输入输出A B C D1Q1Q20 0 0 1 0 10 0 1 1 1 00 1 1 1 0 11 0 0 1 0 11 0 1 1 0 11 1 0 1 0 11 1 1 1 0 12、三输入多数表决器2.1 设计过程由多数表决器的特性，当有两个及以上的1时，数据选择器输出应该为高电平，二极管发光，由此可以设计逻辑电路图。
2.2电路图2.3实验结果输入输出A B C Q00000010010001111000101111011111根据仿真结果测试，逻辑电路图正常，能实现上述功能3、逻辑函数测试3.1 电路图3.2 实验结果1. F=AB+AC；2. F=ABC+ABC+BC仿真之后的结果如下：输入输出A B C F100010011010001101000101111001111输入输出A B C F200010010010001101001101111011110逻辑函数1、2的测试结果与预计结果相同五、实验注意事项及问题回答。
在逻辑函数功能测试中，数据选择器的功能最直观，高位位于最下端，在实验中混淆了一两次，设计电路的过程中，也是先根据真值表，判断输出的电平来源，再思考输入端是接高电平还是低电平。
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一、 实验目的1．学习数据选择器逻辑功能测试方法。
2. 了解中规模集成数据选择器的逻辑报告。
3. 熟悉利用数据选择器构成任意逻辑函数的方法。
4. 了解数据选择器的扩展方法。
二、 实验设备和器件1、数字逻辑电路实验板 1 块2、74HC(LS)00（四二输入与非门） 1 片3、74HC(LS)153（双四选一数据选择器） 1 片三、 实验原理1、双四选一数据选择器74HC153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。
引脚排列如图所示1S -、2S -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；Q 1、Q 2为两个输入端。
（1）当使能端1S -（2S -）=1时，多路开关被禁止，无输出，Q=0.（2）当使能端1S -（2S -）=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Q 。
该电路的表达式：Y=A -1A -0D 0+A -1A 0D 1+A 1A -0D 2+A 1A 0D 3 2、数据选择器的应用用数据选择器实现逻辑函数，方法和译码器相似，只是将出现的最小项对应的数据端接入高电平，未出现的接低电平，将地址端作为自变量的输入端，则可以实现。
3、实验用器件管脚介绍1、74HC(LS)00（四二输入与非门）管脚如下图所示。
2、74HC(LS)153（双四选一数据选择器）管脚如下图所示。
四、 实验内容与步骤1、测试双四选一数据选择器的逻辑功能（基本命题）在试验箱上接线，地址端A 1、A 0、数据端D 0~D 3、使能端1S -接逻辑开关，在数据端D 0~D 3分别输入不同的信号:高电平、低电平、频率为1hz 的方波和频率为10hz 的方波。
其中输出端Y 接逻辑电平显示器，按74HC153功能表逐项进行测试，将测试结果填入下表中3、用双四选一数据选择器74HC153构成八选一数据选择器 参照下图搭接电路，并观察电路的功能。
实验三(十)-数据选择器及应用
输入
输出
S A1 A0
Y
1 ××
0
000
D0
001
D1
010
D2
011
D3
3
2）逻辑功能测试
2021/4/6
要求：1D0～1D3=1011 2D0～2D3=0110
A1
A0
X
X
0
0
0
1
1
0
1
1
1 S Y1
2 S Y2
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
4
2、74LS151逻辑功能测试
逻辑功能与74LS153相似
1
0
1
1
1
输出
S
Y
Y
1
0
0
0
0
0
0
0
0
2021/4/6
6
3、用74LS153和与非门74LS00构成八选一数据选择器
测试要求：参考实验教材5.10.3电路(P161)自行画出用74LS153和
74LS00各一片构成的八选一数据选择器电路图及逻辑功能测试表
格。
考虑如何将或
门和非门用与
非门代替
要求：1D0～1D3=1011 2D0～2D3=0110
实验三（十） 数据选择器及应用
一、实验目的 1、掌握数据选择器的功能特点和测试方法；
2、熟悉数据选择器的应用方法。
2021/4/6
1
二、实验原理及任务
数据选择器又称多路转换器或多路开关，其功能是在地址码 （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 其送到一个公共输出端。数据选择器的功能类似一个多掷开关，下 图为一个四选一选择器的示意图。
实验三 译码器、数据选择器及应用
使能
选择
B A X 0 0 1 1 X 0 1 0 1
Y0
Y1
2-4 译码
E
1 0 0 0 0
E
Y2
A B
Y3
实验三 译码器、数据选择器及应用
实验内容
2. 译码器的扩展：将双2-4线译码器74LS139加上门电路，扩展成 3-8线译码器。 实验过程：通过分析真值表分析、设计原理图
根据3-8译码器74138真值表，可以看作由两个2-4译码器组成，并且交替工作，由C的状
•
我们可以利用它实现逻辑函数： 如Y＝B ⊙ A＝ A ＝ A B A B B A B＝ Y0 Y3 ＝ Y0 Y3 则A、B和Y之间构成了同或门逻辑。
E 0 A B
2-4 译码
Y0
Y3
Y
实验三 译码器、数据选择器及应用
实验原理
下图是74LS153集成块引脚图，内部有2个4选1数据选择器，其真值表为下表。A、B 的状态起着从4路输入数据中选择哪1路输出的作用。E为使能端，低电平有效，E =0时， 数据选择器工作；E =1时，电路被禁止，输出0。A、B地址在集成块中由2个4选1共用， 高位为B，低位为A。 注意：A、B的低、高位。C0～C3可以用脉冲或电平开关模拟。数据输入和选择输入的作 用不同。
实验三 译码器、数据选择器及应用
实验内容
3. 译码器应用：作为逻辑函数产生器。
a) 利用74139译码器实现异或门电路。 b) 利用74139译码器实现3输入多数表决器。
异或门： 多数表决器：
Y A B A B A B A B Y ? Y ?
Y A B C A B C A B C A B C
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实验三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3－1所示，图中有四路数据D
0～D
3
，通过选择控制信号 A
1
、A
（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3－2，功能如表3－1。
选择控制端（地址端）为A
2～A
，按二进制译码，从8个输入数据D
～D
7
中，选择一个
需要的数据送到输出端Q，S为使能端，低电平有效。
图3－1 4选1数据选择器示意图图 3－2 74LS151引脚排列表3－1
使能端S＝1时，不论A
2～A
状态如何，均无输出（Q＝0，Q＝1），多
路开关被禁止。
1）使能端S＝0时，多路开关正常工作，根据地址码A
2、A
1
、A
的状态选
择D
0～D
7
中某一个通道的数据输送到输出端Q。
如：A
2
A
1
A
＝000，则选择D
数据到输出端，即Q＝D。
如：A
2
A
1
A
＝001，则选择D
1
数据到输出端,即Q＝D
1
，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3－3，功能如表3－2。
图3－3 74LS153引脚功能
S1、S2为两个独立的使能端；A
1、A
为公用的地址输入端；1D
～1D
3
和2D
～2D
3
分别为
两个4选1数据选择器的数据输入端；Q
1、Q
2
为两个输出端。
1）当使能端S1（S2）＝1时，多路开关被禁止，无输出，Q＝0。
2）当使能端S1（S2）＝0时，多路开关正常工作，根据地址码A
1、A
的状态，将相应
的数据D
0～D
3
送到输出端Q。
如：A
1A
＝00 则选择D
O
数据到输出端，即Q＝D。
A
1A
＝01 则选择D
1
数据到输出端，即Q＝D
1
，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3－3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A 2、A 1、A 0 。
（2）、使8选1数据选择器的各数据输入D 0～D 7分别与函数F 的输出值一一相对应。
表3－3
即：A 2A 1A 0＝CBA ， D 0＝D 7＝0
D 1＝D 2＝D 3＝D 4＝D 5＝D 6＝1
则8选1数据选择器的输出Q 便实现了函数
C B C A B A F ++=
接线图如图3－4
图3－4 用8选1数据选择器实现C B C A B A F ++=
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4选1数据选择器74LS153实现函数
ABC C AB C B A BC A F +++=
函数F 的功能如表3－4所示
C
B C A B A F ++=
表3－5
函数F有三个输入变量A、B、C，而数据选择器有两个地址端A
1
、A
少于函数输入变量个
数，在设计时可任选A接A
1
，B接A。
将函数功能表改画成图3－6形式，可见当将输入变量
A、B、C中B接选择器的地址端A
1
、A
，
由表3－5不难看出：
D
＝0， D
1
＝D
2
＝C， D
3
＝1
则4选1数据选择器的输出，便
实现了函数ABC
C
AB
C B
A
BC
A
F+
+
+
=
接线图如图3－6所示。
图3－6 用4选1数据选择器
实现ABC
C
AB
C
B
A
BC
A
F+
+
+
=
当函数输入变量大于数据选择器地址端（A）时，可能随着选用函数输入变量作地址的方案不同，而使其设计结果不同，需对几种方案比较，以获得最佳方案。
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6－7接线，地址端A
2
、A
1
、A
、数据端D
～D
7
、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6－7 74LS151逻辑功能测试图
2、用8选1数据选择器74LS151实现逻辑函数 (可选项) 1）写出设计过程C
+
=
F+
C A
A
B
B
2）画出接线图
3）验证逻辑功能
用8选1数据选择器实现C
+
=
A
F+
B
C
B
A
3、用4选1数据选择器74LS153设计三输入多数表决电路（必做项）
1）写出设计过程
2）画出接线图
3）验证逻辑功能
图6－6 用4选1数据选择器实现ABC
F+
+
+
=
A
A
C
AB
C
BC
B
五、预习内容
1、复习数据选择器的工作原理；
2、用数据选择器对实验内容中各函数式进行预设计；
六、实验报告
用数据选择器对实验内容进行设计、写出设计全过程、画出接线图、进行逻辑功能测试；总结实验收获、体会。