实验3-组合逻辑电路数据选择器实验..
实验三组合逻辑电路应用——译码器、数据选择器
实验三组合逻辑电路应用——译码器、数据选择器
译码器和数据选择器是现代数字电子学中常用的两种组合逻辑电路。
它们可以将输入
的二进制信号转换为对应的输出信号，并且在数字电路中具有广泛的应用。
一、译码器
译码器是一种将输入的二进制信号转换成对应输出信号的数字电路。
译码器的作用是
将输入的地址码转换成溢出电路所能识别的控制信号，通常用来将不同的地址码映射到不
同的设备或功能上。
比如在存储器系统中，根据不同地址码，从RAM或者ROM中取出相应
的数据或指令。
除此之外，译码器还可以用于数据压缩、解码、解密等领域。
在一些数字电路中，译
码器还可以充当多路复用器、选择器等电路的功能。
译码器的分类按照其输入和输出的码制不同，可以分为译码器、BCD译码器、灰码译
码器等。
其中，最常见的是2-4译码器、3-8译码器、4-16译码器等。
二、数据选择器
数据选择器是一种多路选择器，根据控制信号选择输入端中的一个数据输出到输出端。
选择器的控制信号通常由一个二进制码输入到它的控制端，二进制码的大小由选择器的通
道数决定。
数据选择器广泛用于控制、多媒体处理、信号处理等方面。
数据选择器与译码器相比，最主要的区别在于其输出可以不仅限于数字信号。
数据选
择器可以处理模拟信号、复合信号等多种形式的信号，因为它可以作用于信号的幅度、相位、频率等方面。
数据选择器按照输入和输出的端口取数的不同，可以分为单路选择器和多路选择器。
常见的有2-1选择器、4-1选择器、8-1选择器、16-1选择器等。
实验报告组合逻辑电(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解组合逻辑电路的基本概念和组成原理；2. 掌握组合逻辑电路的设计方法；3. 学会使用逻辑门电路实现组合逻辑电路；4. 培养动手能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实验原理组合逻辑电路是一种在任意时刻，其输出仅与该时刻的输入有关的逻辑电路。
其基本组成单元是逻辑门，包括与门、或门、非门、异或门等。
通过这些逻辑门可以实现各种组合逻辑功能。
三、实验器材1. 74LS00芯片（四路2输入与非门）；2. 74LS20芯片（四路2输入或门）；3. 74LS86芯片（四路2输入异或门）；4. 74LS32芯片（四路2输入或非门）；5. 逻辑电平转换器；6. 电源；7. 连接线；8. 实验板。
四、实验步骤1. 设计组合逻辑电路根据实验要求，设计一个组合逻辑电路，例如：设计一个3位奇偶校验电路。
2. 画出逻辑电路图根据设计要求，画出组合逻辑电路的逻辑图，并标注各个逻辑门的输入输出端口。
3. 搭建实验电路根据逻辑电路图，搭建实验电路。
将各个逻辑门按照电路图连接，并确保连接正确。
4. 测试电路功能使用逻辑电平转换器产生不同的输入信号，观察输出信号是否符合预期。
五、实验数据及分析1. 设计的3位奇偶校验电路逻辑图如下：```+--------+ +--------+ +--------+| | | | | || A1 |---| A2 |---| A3 || | | | | |+--------+ +--------+ +--------+| | || | || | |+-------+-------+||v+--------+| || F || |+--------+```2. 实验电路搭建及测试根据逻辑电路图，搭建实验电路，并使用逻辑电平转换器产生不同的输入信号（A1、A2、A3），观察输出信号F是否符合预期。
（1）当A1=0，A2=0，A3=0时，F=0，符合预期；（2）当A1=0，A2=0，A3=1时，F=1，符合预期；（3）当A1=0，A2=1，A3=0时，F=1，符合预期；（4）当A1=0，A2=1，A3=1时，F=0，符合预期；（5）当A1=1，A2=0，A3=0时，F=1，符合预期；（6）当A1=1，A2=0，A3=1时，F=0，符合预期；（7）当A1=1，A2=1，A3=0时，F=0，符合预期；（8）当A1=1，A2=1，A3=1时，F=1，符合预期。
实验三-数据选择器译码器全加器
实验三：数据选择器和译码器应用1. 能力培养目标● 理解数据选择器和译码器的逻辑功能● 运用数据选择器和译码器的逻辑关系设计实际应用2. 项目任务要求（1）测试4选1数据选择器的逻辑功能，通过示波器观测每种组合下数据选择器的输出波形（2）测试2-4线译码器的逻辑功能（3）将2-4线译码器扩展组成3-8线译码器，利用两个2-4线译码器扩展组成3-8线译码器（4）利用2-4线译码器设计并实现组合逻辑电路B A F ⊕=【选做】3. 项目分析（1） 数据选择器及主流芯片数据选择器是一种多输入、单输出的组合逻辑电路，其应用主要包括通过级联进行通道扩展数据输入端的个数；或者配合门电路实现逻辑函数，组成函数发生器。
数据选择器中常见的芯片有双4选1数据选择器74LS153芯片。
74LS153中的引脚G 用于控制输出。
当G 为高电平时，禁止输出，引脚Y 输出为低电平；当G 为低电平时，允许输出，由数据选择端B 、A 决定C 0、C 1、C 2、C 3中的哪个数据送往数据输出端Y 。
14131211109161234567双4选1数据选择器 74LS153Vcc2GA2C 32C 22C 12C 01Y1GB1C 31C 21C 11C 01582YGND图2-3-1 74LS153引脚结构图 表2-3-1 4选1数据选择器真值表选择输入 数据输入 选通 输出 B A C 0 C 1 C 2 C 3 G Y X X X X X X H L L L L X X X L L L L H X X X L H L H X L X X L L L H X H X X L H H L X X L X L L H L X X H X L H H H X X X L L L H HX X X HLH（2） 译码器及主流芯片译码器中常见的芯片有双2-4线译码器74LS139，其引脚结构图和真值表分别如下：14131211109161234567双2-4线译码器 74LS139Vcc2G2A2B2Y 02Y 12Y 21Y 31G1A1B1Y 01Y 11Y 21582Y 3GND图2-3-2 74LS139引脚结构图 表2-3-2 2-4线译码器真值表输入端输出端允许G选择B AY 0（____________________0BA G Y =） Y 1（_________________1B A G Y =） Y 2（_________________2B A G Y =）Y 3（______________3B A G Y =）H X X H H H H L L L L H H H L L H H L H H L H L H H L H LH HH H H L在74LS139中，引脚G 用于控制输出。
实验报告——数据选择器及其应用
实验三项目名称：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、实验设备1、数字电子技术实验箱2、74LS1513、 74LS153三、实验内容及步骤1、测试数据选择器74LS151的逻辑功能接图3－4接线，地址端A2、A1、A、数据端D～D7、使能端S共12个引脚接逻辑开关，输出端Q接逻辑电平显示器，按74LS151功能表逐项进行测试，完成表格3-3。
拨动逻辑开关，使D0～D7的状态分别为：10011010图3－4 74LS151逻辑功能测试表3－32、测试74LS153的逻辑功能接图3－5接线，地址端A 1、A 0、数据端1D 0～1D 3、数据端2D 0～2D 3、使能端1S 、2S 共12个引脚接逻辑开关，输出端1Q 、2Q 接逻辑电平显示器，按74LS153功能表逐项进行测试，完成表格3-4。
拨动逻辑开关，使1D 0～1D 3 的状态分别为：1001；2D 0～2D 3 的状态分别为1010。
图3－5 74LS153引脚功能表3－43、用8选1数据选择器74LS151实现逻辑函数 1）按下图接线图3-6接图。
C B C A B A F ++=图3－6 用8选1数据选择器实现C B C A B A F ++=2）验证逻辑功能，即：A 2A 1A 0＝CBA ，ABC 给不同的值，完成F 的数值，并验证结果是否满足 表3－55、用8选1数据选择器74LS151实现函数 B A B A F +=（1）将A 、B 加到地址端A 1、A 0，而A 2接地，由图3－7可见，将D 1、D 2接“1”及D 0、D 3接地，其余数据输入端D 4～D 7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 += 。
图3－7 8选1数据选择器实现B A B A F += 的接线图（2）完成表格3－6表3-6CB C A B A F ++=四、思考题1、对实验步骤的电路，记录测试结果2、分别列举74LS151和74LS153有哪些实际用途。
组合逻辑电路数据选择器实验报告
组合逻辑电路数据选择器实验报告
本次实验的目的是通过实验学习组合逻辑电路数据选择器的原理和应用。
数据选择器是一种常用的组合逻辑电路，它可以根据控制信号选择不同的输入数据，并将所选数据输出。
在数字电路中，数据选择器常用于多路选择、数据交换和数据复用等应用中。
实验中我们使用了74LS151芯片作为数据选择器，该芯片具有8个输入端和1个输出端，可以根据控制信号选择其中一个输入端的数据输出。
实验中我们将8个开关分别连接到芯片的8个输入端，通过控制信号选择其中一个开关的输入数据输出到芯片的输出端。
实验中我们使用了示波器观察芯片输出端的波形，以验证芯片的工作状态。
在实验中，我们首先进行了芯片的引脚连接，将芯片的8个输入端分别连接到8个开关上，将控制信号连接到芯片的控制端。
然后我们通过控制信号选择不同的输入端，观察芯片输出端的波形变化。
实验结果表明，芯片能够正确地选择所需的输入数据，并将其输出到输出端。
通过本次实验，我们深入了解了组合逻辑电路数据选择器的原理和应用，掌握了芯片的引脚连接和控制信号的设置方法。
同时，我们也学会了使用示波器观察芯片输出端的波形，以验证芯片的工作状态。
这些知识和技能对于我们今后的学习和工作都具有重要的意义。
本次实验使我们更加深入地了解了组合逻辑电路数据选择器的原理和应用，掌握了芯片的引脚连接和控制信号的设置方法，同时也提高了我们的实验操作能力和实验数据分析能力。
实验三组合逻辑电路的功能测试
实验三组合逻辑电路的功能测试基本逻辑门测试：1.与门测试：在输入端口分别接入两个输入信号A、B，并将输出端口接入示波器。
通过输入不同的逻辑电平（0或1），观察输出信号。
当输入信号都为1时，输出信号应为1；其他情况下，输出信号应为0。
2.或门测试：与与门测试类似，在输入端口分别接入两个输入信号A、B，并将输出端口接入示波器。
通过输入不同的逻辑电平（0或1），观察输出信号。
当输入信号都为0时，输出信号应为0；其他情况下，输出信号应为13.非门测试：在输入端口接入输入信号A，并将输出端口接入示波器。
通过输入不同的逻辑电平（0或1），观察输出信号。
当输入信号为0时，输出信号应为1；当输入信号为1时，输出信号应为0。
4.异或门测试：在输入端口分别接入两个输入信号A、B，并将输出端口接入示波器。
通过输入不同的逻辑电平（0或1），观察输出信号。
当输入信号相同（均为0或均为1）时，输出信号应为0；当输入信号不同（一个为0，一个为1）时，输出信号应为1组合逻辑电路测试：1.与门与非门的组合测试：在输入端口分别接入两个输入信号A、B，并将输出端口接入示波器。
通过输入不同的逻辑电平（0或1），观察输出信号。
当输入信号都为1时，输出信号应为0；其他情况下，输出信号应为12.或门与非门的组合测试：与与门与非门的组合测试类似，只需将与门替换为或门，测试结果应与与门与非门的组合测试相反。
3.封装后的组合逻辑电路测试：使用封装后的组合逻辑电路实现具体的逻辑功能，如加法器、选择器等。
通过输入不同的逻辑电平（0或1），观察输出信号，验证实现的逻辑功能是否正确。
在进行功能测试时，需要注意输入信号的切换时间、输出信号的稳定时间，确保电路能够正常工作。
此外，还可以通过逻辑表或真值表对测试结果进行验证，确保组合逻辑电路的正确性。
总结：实验三组合逻辑电路的功能测试是通过对基本逻辑门和组合逻辑电路进行输入输出信号的观察和测试，验证其功能正确性。
实验3-组合逻辑电路数据选择器实验
南通大学计算机科学与技术学院计算机数字逻辑设计实验报告书实验名组合逻辑电路数据选择器实验班级_____计嵌151_______________姓名_____张耀_____________________指导教师顾晖日期 2016-11-03目录实验一组合逻辑电路数据选择器实验 (1)1.实验目的 (1)2.实验用器件和仪表 (1)3.实验内容 (1)4.电路原理图 (1)5.实验过程及数据记录 (2)6.实验数据分析与小结 (9)7.实验心得体会 (9)实验三组合逻辑电路数据选择器实验1 实验目的1. 熟悉集成数据选择器的逻辑功能及测试方法。
2. 学会用集成数据选择器进行逻辑设计。
2 实验用器件和仪表1、8 选 1 数据选择器 74HC251 1 片3 实验内容1、基本组合逻辑电路的搭建与测量2、数据选择器的使用3、利用两个 74HC251 芯片（或 74HC151 芯片）和其他辅助元件，设计搭建 16 路选 1 的电路。
4 电路原理图1、基本组合逻辑电路的搭建与测量2、数据选择器的使用3、利用两个 74HC251 芯片（或 74HC151 芯片）和其他辅助元件，设计搭建 16 路选 1 的电路。
5 实验过程及数据记录1、基本组合逻辑电路的搭建与测量用 2 片 74LS00 组成图 3.1 所示逻辑电路。
为便于接线和检查，在图中要注明芯片编号及各引脚对应的编号。
图 3.1 组合逻辑电路（2）先按图 3.1 写出 Y1、Y2 的逻辑表达式并化简。
Y1==A·B ·A =A + A·B=A + BY2=B·C ·B·A = A · B+ B ·C（3）图中 A、B、C 接逻辑开关，Y1，Y2 接发光管或逻辑终端电平显示。
（4）改变 A、B、C 输入的状态，观测并填表写出 Y1，Y2 的输出状态。
表 3.1 组合电路记录输入输出A B C Y1 Y20 0 0 0 00 0 1 0 10 1 1 1 11 1 1 1 01 1 0 1 01 0 0 1 01 0 1 1 10 1 0 1 1（5）将（2）中的运算结果与（4）中的实验结果进行比较。
实验三 数据选择器及其应用
实验三数据选择器及其应用一、实验目的（1）通过实验的方法学习数据选择器的电路结构和特点。
（2）掌握数据选择器的逻辑功能及其基本应用。
二、实验设备（1）数字电路实验箱（2）74LS00、74LS153三、实验原理数据选择器（Multiplexer）又称为多路开关, 是一种重要的组合逻辑部件, 它可以实现从多路数据中选择任何一路数据输出, 选择的控制由专门的端口编码决定, 称为地址码, 数据选择器可以完成很多的逻辑功能, 例如函数发生器、桶形移位器、并串转换器、波形产生器等。
本次实验使用的是双四选一数据选择器。
常见的双四选一数据选择器为TTL双极型数字集成逻辑电路74LS153, 它有两个4选1, 外形为双列直插, 引脚排列如图2.7.1所示, 逻辑符号如图2.7.2所示。
其中D0、D1、D2、D3为数据输入端, A0、A1为数据选择器的控制端（地址码）, 同时控制两个选择器的数据输出, 为工作状态控制端（使能端）, 74LS153的功能表见表2.7.1。
其中：图2.7.1 图2.7.2输入输出A1A01Q2Q 1X X000001D02D00011D12D10101D22D20111D32D3表 2.7.1（1）设计实验以A.B代表正、副指挥, C.D代表两名操作员, “1”代表通过, “0”代表没有通过。
F代表产生点火信号, “1”代表产生点火信号, “0”代表没有产生点火信号。
只有当A.B 同时为“1”, 且C和D中至少有一个为“1”时, 输出F才为“1”, 及连接在电路中的指示灯亮起, 否则, 指示灯不亮。
据此, 画出真值表如图:A B C D F00000000100010000110010000101001100011101000010010101001011011000110111110111111画出卡诺图:ABCD00 01 11 1000 01 11 100000 0010 0010 0010降维：ABC00 01 11 100 100D0 0010再降维：AB 0 10 100 0C+D因为, 所以可以用74LS00实现C和D的与, 然后将C+D输入数据选择器, 配合地址端的A.B, 即可实现预设功能。
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南通大学计算机科学与技术学院计算机数字逻辑设计
实验报告书
实验名组合逻辑电路数据选择器实验
班级_____计嵌151_______________
姓名_____张耀_____________________
指导教师顾晖
日期 2016-11-03
目录
实验一组合逻辑电路数据选择器实验 (1)
1.实验目的 (1)
2.实验用器件和仪表 (1)
3.实验内容 (1)
4.电路原理图 (1)
5.实验过程及数据记录 (2)
6.实验数据分析与小结 (9)
7.实验心得体会 (9)
实验三组合逻辑电路数据选择器实验
1 实验目的
1. 熟悉集成数据选择器的逻辑功能及测试方法。
2. 学会用集成数据选择器进行逻辑设计。
2 实验用器件和仪表
1、8 选 1 数据选择器 74HC251 1 片
3 实验内容
1、基本组合逻辑电路的搭建与测量
2、数据选择器的使用
3、利用两个 74HC251 芯片（或 74HC151 芯片）和其他辅助元件，设计搭建 16 路选 1 的电路。
4 电路原理图
1、基本组合逻辑电路的搭建与测量
2、数据选择器的使用
3、利用两个 74HC251 芯片（或 74HC151 芯片）和其他辅助元件，设计搭建 16 路选 1 的
电路。
5 实验过程及数据记录
1、基本组合逻辑电路的搭建与测量
用 2 片 74LS00 组成图 3.1 所示逻辑电路。
为便于接线和检查，在图中要注明芯片编号及各引脚对应的编号。
图 3.1 组合逻辑电路
（2）先按图 3.1 写出 Y1、Y2 的逻辑表达式并化简。
Y1==A·B ·A =A + A·B=A + B
Y2=B·C ·B·A = A · B+ B ·C
（3）图中 A、B、C 接逻辑开关，Y1，Y2 接发光管或逻辑终端电平显示。
（4）改变 A、B、C 输入的状态，观测并填表写出 Y1，Y2 的输出状态。
表 3.1 组合电路记录
输入输出
A B C Y1 Y2
0 0 0 0 0
0 0 1 0 1
0 1 1 1 1
1 1 1 1 0
1 1 0 1 0
1 0 0 1 0
1 0 1 1 1
0 1 0 1 1
（5）将（2）中的运算结果与（4）中的实验结果进行比较。
答：（2）中化简结果与（4）中实验结果是一致的。
2、数据选择器的使用
芯片原理说明：74HC251 为三态 8 选 1 数据选择器，Proteus 的芯片原型为 MM74HC251。
其引脚图如图 3.2 所示。
A、B、C 为 3 个地址输入端，D0～D7 为 8 个数据输入端，S
（STROBE）
为三态使能端 OE，Y、W（Y）为两个互补输出的输出端（或称正反相输出端）。
逻辑关系接线图如图 3.3。
图 3.2 MM74HC251 引脚排列图
观察并记录 74HC251 的功能真值表 3.2。
表 3.2 74LS00 真值表
输入输出
STROBE C B A Y W
H 0 0 0 * *
H * * * * *
L 0 0 0 D0 D0
L 0 0 1 D1 D1
L 0 1 0 D2 D2
L 0 1 1 D3 D3
L 1 0 0 D4 D4
L 1 0 1 D5 D5
L 1 1 0 D6 D6
L 1 1 1 D7 D7
3、利用两个 74HC251 芯片（或 74HC151 芯片）和其他辅助元件，设计搭建 16 路选 1 的电路。
6 实验数据分析与小结
第一个实验逻辑电路需要7个与非门才能实现，而且在利用公式化简表达式，可以用实验结果来验证表达式的正确性；第二个实验OE 是使能端，通过实验结果来分析输出与D之间的关系；第三个实验可以通过2个8选1的芯片来实现，4个输入，3个接在相应的地址端，另外一个接在控制端，用来选择那个芯片开始工作，最后将两个结果Y接到与非门，可以节省一个门电路的使用。
7 实验心得体会
通过这一次实验，我感觉我们学习这门课程要学会总结不同的门电路之间特点和联系，在此基础上熟悉并会操作基础的电路设计；同时学会通过实验结果和所化简表达式来验证相互的正确性。