数据选择器逻辑功能实验记录

实验十一　数据选择器及其应用

一、实验目的

1．掌握数据选择器的逻辑功能和使用方法。

2．学习用数据选择器构成组合逻辑电路的方法。

图6－42　4选1数据选择器示意图

二、实验原理

数据选择是指经过选择，把多个通道的数据传送到唯一的公共数据通道上去。实现数据选择功能的逻辑电路称为数据选择器。它的功能相当于一个多个输入的单刀多掷开关，其示意图如图6－42所示。

图中有四路数据D₀～D₃，通过选择控制信号A₁、A₀（地址码）从四路数据中选中一路数据送至输出端Q。

1．8选1数据选择器74LS151

74LS151是一种典型的集成电路数据选择器，它有3个地址输入端CBA，可选择D₀～D₇这8个数据源，具有两个互补输出端，同相输出端Y和反相输出端WN。其引脚图如图6－43所示，功能表如表6－11所示，功能表中“H”表示逻辑高电平；“L”表示逻辑低电平；“×”表示逻辑高电平或低电平。

图6－43　74LS151的引脚图表

表6－11　74LS151的功能表

2．双4选1数据选择器74LS153

74LS153数据选择器有两个完全独立的4选1数据选择器，每个数据选择器有4个数据输入端I₀～I₃，两个地址输入端S₀、S₁，1个使能控制端和一个输出端Z，它们的功能表如表6－12所示，引脚逻辑图如图6－44所示。其中使能控制端（1、15脚）分别为A路和B路的选通信号，I₀～I₃为四个数据输入端，ZA（7脚）、ZB（9脚）分别为两路的输出端。S₀、S₁为地址信号，8脚为GND，16脚为V_CC。

图6－44　74LS153引脚逻辑图

表6－12　74LS153的真值表

3．用74LS151组成16选1数据选择器

用低三位A₂A₁A₀作每片74LS151的片内地址码，用高位A₃作两片74LS151的片选信号。当A₃＝0时，选中74LS151（1）工作，74LS151（2）禁止；当A₃＝1时，选中74LS151（2）工作，74LS151（1）禁止，如图6－45所示。

图6－45　用74LS151组成16选1数据选择器

4．数据选择器的应用

用74LS153实现逻辑函数Y＝－ABC＋A－BC＋AB－C＋ABC

图6－46　用74LS153实现逻辑函数

函数Y有三个输入变量A、B、C，而数据选择器有两个地址输入端S₁、S₀，少于3个。可考虑把数据输入端作为变量之一，如图6－46实现了函数Y的功能。即将A、B分别接选择器的地址端S₁、S₀，并令I₀＝0，I₁＝I₂＝C。

三、实验设备与器材

1．数字逻辑电路实验箱。

2．数字万用表。

3．芯片74LS151、74LS153、74LS04、74LS08、74LS32。

四、实验内容及实验步骤

1．测试74LS151的逻辑功能

在数字逻辑电路实验箱IC插座模块中找一个DIP₁6的插座插上芯片74LS151，并在DIP₁6插座的第8脚接上实验箱的地（GND），第16脚接上电源（V_CC）。将74LS151的输出端Z接到发光二极管上（逻辑电平显示单元），自己接线，按74LS151的真值表逐项进行测试，记录测试结果。

2．测试74LS153的逻辑功能

测试方法与步骤同上，记录测试结果。

3．用两片74LS151组成16选1数据选择器

按图6－45接线，自己设计，灵活利用逻辑电平输出拨位开关。记录结果并分析。

4．用74LS153实现逻辑函数

参考图6－46，分析该图的实现方法，并验证其逻辑功能。现要求实现F＝－AB＋A－B，自己写出设计过程，画出接线图，并验证其逻辑功能。

五、实验预习要求

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的各函数式进行预设计。

3．思考：能否用数据选择器实现全加器功能。

六、实验报告要求

1．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。

2．写出一篇有关编码器，译码器，数据选择器实验的收获与体会。