实验2 数据选择器功能测试及设计应用
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
实验二 译码器和数据选择器
实验二 译码器和数据选择器一、实验目的1．熟悉集成译码器和数据选择器。
2．了解集成译码器和数据选择器的应用。
二、实验仪器及材料1．器件74LS1383-8线译码器1片74ls20 四输入端双与非门 1片74LS1518选1数据选择器1片三、预习要求1．预习74138的功能，根据要求画出相应的电路图。
2．预习74151的功能，根据要求画出相应的电路图。
四、实验内容1．译码器74138功能测试及应用（1）74138是一个三位二进制译码器，，S 0−S 2为使能端，A 0−A 2为3个输入端， Y 0−Y 7为8个输出端。
将74LS138的S 0−S 2，A 0−A 2-接开关，Y 0−Y 7接灯。
按表2－1输入电平分别置位，填写输出状态表2－1。
图2－1 74138逻辑符号表2－1使能端 输入 输出G 1 G 2B ̅̅̅̅̅ G 2A ̅̅̅̅̅ C B A Y 0 Y 1 Y 2 Y 3 Y 4 Y 5 Y 6 Y 7 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 011（2）用74ls138译码器实现三变量表决器Y=AB+AC+BC。
画出电路图，并列出真值表。
在实验箱上接线并验证设计2．数据选择74151的功能测试及应用（1）74LS151是8选1的数据选择器，测试其功能并填写功能表2－2。
74LS151图2－2 74151逻辑符号五、实验报告1．完成74138和74151的功能表，验证组合逻辑电路的设计正确性。
2．总结译码器和数据选择的使用体会。
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一、实验目的本次实验旨在深入了解数据选择器的工作原理、功能特点以及其在数字电路中的广泛应用。
通过实际操作和测试，掌握数据选择器的逻辑功能和使用方法，培养实际动手能力和逻辑思维能力。
二、实验原理数据选择器（Data Selector）又称多路选择器（Multiplexer），是一种能从多个输入数据中选择一个输出的组合逻辑电路。
常见的数据选择器有 2 选 1、4 选 1、8 选 1 等。
以 4 选 1 数据选择器为例，它有 4 个数据输入端（D0、D1、D2、D3）、2 个地址输入端（A1、A0）和 1 个输出端（Y）。
地址输入端的不同组合决定了从哪个数据输入端选择数据输出。
数据选择器的逻辑表达式为：Y ＝ D0(A1'A0'）＋ D1(A1'A0) ＋D2(A1A0'）＋ D3(A1A0)三、实验器材1、数字电路实验箱2、 74LS153 双 4 选 1 数据选择器芯片3、逻辑电平指示器4、导线若干四、实验内容与步骤1、测试 74LS153 数据选择器的逻辑功能将 74LS153 芯片插入实验箱的插座中。
按照芯片引脚图，将地址输入端 A1、A0 分别连接到逻辑电平开关，数据输入端 D0 D3 分别连接到高电平（1）或低电平（0）。
观察逻辑电平指示器，记录不同地址输入组合下的输出结果，并与理论值进行比较。
2、用 74LS153 实现逻辑函数给定一个逻辑函数，例如 F ＝ A'B ＋ AB'将逻辑函数转化为与数据选择器输入输出关系相匹配的形式。
根据转换后的表达式，连接电路，验证输出结果是否与预期相符。
3、数据选择器的级联使用两个74LS153 芯片进行级联，实现8 选1 数据选择器的功能。
连接电路，测试级联后的逻辑功能。
五、实验数据及结果分析1、逻辑功能测试结果｜ A1 ｜ A0 ｜ D0 ｜ D1 ｜ D2 ｜ D3 ｜ Y ｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜ 0 ｜ 0 ｜ 0 ｜ 1 ｜ 0 ｜ 1 ｜ 0 ｜｜ 0 ｜ 1 ｜ 1 ｜ 0 ｜ 1 ｜ 0 ｜ 1 ｜｜ 1 ｜ 0 ｜ 0 ｜ 1 ｜ 1 ｜ 0 ｜ 1 ｜｜ 1 ｜ 1 ｜ 1 ｜ 0 ｜ 0 ｜ 1 ｜ 1 ｜实验结果与理论值相符，验证了 74LS153 数据选择器的逻辑功能的正确性。
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2 数据选择器功能测试及设计应用专业：通信工程学号：2012119032 姓名：余海东
2.21 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.掌握数据选择器的工作原理及使用方法。
2.2.2 实验仪器设备与主要器件
试验箱一个；双踪示波器一台；稳压电源一台。
双4选1数据选择器74LS153；8选1数据选择器74LS151和75LS251.
2.2.3 实验原理
能够实现从多路数据中选择一路进行传输的电路叫做数据选择器。
数据选择器又称多路选择器，是中规模集成电路中应用非常广泛的组合逻辑部件之一。
它是一种与分配器过程相反的器件。
它有若干个数据输入端，D0，D1，D2，……，若干个控制输入端A0，A1……和一个或两个输出端Q（或Q非）。
当控制输入码A0，A1……具有不同数据组合时，将选择组合码所对应的二进制数Dx输出。
由于控制输入端的作用是选择数据输入端的地址，故又称为地址码输入端。
目前常用的数据选择器有2选1、4选1、8选1等多种类型。
本实验主要熟悉4选1和8选1数据选择器。
下面分别介绍它们的逻辑功能。
2.24 实验内容
1.测试74LS153的逻辑功能，验证是否和表2-2-1的功能一致。
仿真图：
2.用多路选择器设计实现一个8421-CD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码的对应关系如下。
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。
设Y=0表示发光二极管熄灭，Y=1表示发光二极管点亮。
二进制数与BCD码的对应关系
二进制B BCD码
B3 B2 B1 B0 Q3 Q2 Q1 Q0 Y
0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0 0 1 0
0 0 1 0 0 0 1 0 0
0 0 1 1 0 0 1 1 0
0 1 0 0 0 1 0 0 0
0 1 0 1 0 1 0 1 0
0 1 1 0 0 1 1 0 0
0 1 1 1 0 1 1 1 0
1 0 0 0 1 0 0 0 0
1 0 0 1 1 0 0 1 0
1 0 1 0 0 0 0 0 1
1 0 1 1 0 0 0 1 1
1 1 0 0 0 0 1 0 1
1 1 0 1 0 0 1 1 1
1 1 1 0 0 1 0 0 1
1 1 1 1 0 1 0 1 1
表达式: Y=B3(B2B1B0+B2B1B0ˊ+ B2B1ˊB0+ B2B1ˊB0ˊ+ B2ˊB1ˊB0ˊ+ B2ˊB1B0ˊ)由题示真值表化简得Y=B3B2+B3B1
将74LS151的三个地址输入端A、B、C接B1、B2 、B3，将输入D5、D6、D7接1，其他都接0.
仿真图：
3.用4选1数据选择器实现逻辑函数：
F（A，B，C）=A（B非）+（B非）C+AB（C非）
写出函数式的变换过程，画出电路图，并看图接线调试电路，以真值表形式记录调试结果。
将D1接1，D2接0，D0接C,D3接C非。
仿真图：
真值表：
C B A Y
0 0 0 0
0 0 1 0
0 1 0 1
0 1 1 1
1 0 0 1
1 0 1 0
1 1 0 1
1 1 1 0。