数据选择器及其应用

1、实验五数据选择器及其应用实验目的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。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4-5-1所示，图中有四路数据D（D3,通过选择控制信号九、Au（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。An

2、 A| 地址硏.6114131I VocDs Dft D? Ao A| A：)74LSI5I6 6 Di g Q Q GND*1 21 打 41 51 61 ?1 8图451 4选1数据选择器示总图图452 74LS15I引脚排列表 4-5-1输 入输出sa2A,Ao（、）Q1XXX010000DoD0001DiDi0010DiD:0011Dsd30100D4D40101Dsd50110d6d60111d7d71、8选1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4-5-2,功能如表4-5-1.选择控制端（地址端）为A严Au,按二进制译码，从8个输入数据D旷

3、D?中，选择1个需 要的数据送到输出端Q，S为使能端，低电平有效。使能端亍=1时，不论A2Ao状态如何，均无输出（Q=0, Q=l）,多路开关被禁止。（2）使能端$=0时，多路开关正常工作，根据地址码A?、Ah Au的状态选择D旷D?中某一个通道的数据输送到输出端Qo如：A2A1A(=OOO,则选择Do数据到输岀端，即0=0。如：A2A1A(=OO1,则选择D|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74LS153 的引脚排列如图4-5-3,功能如表4-5-2o表 4-5-21订I5|13丨I111

4、 1们| j输 入输出2SAo 21 人 21). 21), 2IX. 2QSAiAoQ574LSI531XX0000DIS AlID, ID： IDi ID. IQ GND001D,1 2I3I 4I 5I 6I 7I 8I010d2图45374LS153引脚功能011d317. 2$为两个独立的使能端，Ah Ao为公用的地址输入端：1D()1D3和2Da2D3分别为两个4选1斐据弩器的数据输入端：Qh Q2为两个输岀端。(1) 当使能端(2)=1时，多路开关被禁止，无输岀，Q=0.(2) 当使能端(2S)=0时，多路开关正常工作，根据地址码街、A()的状态.将相应 的数据D(D3送到输出端

5、Q。如：AiAo=OO，则选择Do数据到输出端，即Q=DOcAiAo=01,则选择Di数据到输出端，即Q=Di,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F=AB+AB(1) 列岀函数F的功能表如表4-54所示。将A. B加到地址端A】、Au，而A?接地，由表4-5-3可见，将D“ D?接1及D)、D译世 其余数据输入端D4-D7都接地，则8选1数据选择器的输出Q,便实现了函 数 F=AB+AB接线图如图454所示。工000o*0丄表 4-5-3图4-5-4 8选

6、1数据选择器实现F=AB+AB的接线图显然，当函数输入变量数小于数据选择器的地址端(A)时，应将不用的地址端及不用的 数据输入端(D)都接地。例2：用双4选1数据选择器74LS153实现函数F= ABC + ABC +ABC+ABC函数F的功能如表454所示。表 4-54ABCF00000010010001111000101111011111输 入输出函数 F有三个输 入变量A、 B、C,而 数据选择 器有两个 地址端A】、 Ao少于函 数输入变输入输出中选数据瑞ABCF000100Do=O010101Di=0100101d2=o110111D3=0表牛55量个数，在设讣时可任选A接A“ B接

7、A。将函数功能表改画成455形式.由4-5-5不难看出:D（）=0 Di=D2=C D3=l则4选1数据选择器的输出，便实现了函数F二ABC + ABC+ABC+ABC,接线图如图 4-5-5所示。当函数输入变量大于数据选择器地址端数时，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。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、74LS15K或 CC4512） 74LS153（或 CC4539）Vcc 2S A 2D1 2D： 2D, 2Do 2Q74LSI53IS Ai ID, ID： lDi I Do 1QG

8、ND2|3| 4|6 7|4-5-5用4选1数据选择器实现接逻辑开关出描口人图4-5-6 74LS151逻辑功能测试F= ABC + ABC +ABC+ABC实验内容与步骤1、测试数据选择器74LS151的逻辑功能按图4-5-6接线，地址端心、Ah A2数据端Du D?、使能端E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。2、测试74LS153的逻辑功能测试方法及步骤同上，记录之。3、用8选1数据选择器74LS151设计三输入多数表决电路（1）写出设计过程。(2) 画出接线图，并在实验室连接电路进行测试。(3) 验证逻辑功能。4、用8选1数据选择器74LS151实现逻辑函数F = A+Ac+bC(1) 写出设计过程。(2) 画出接线图，并在实验室连接电路进行测试。(3) 验证逻辑功能。5、用双4选1数据选择器74LS153实现全加器(1) 写出设计过程。(2) 画岀接线图，并在实验室连接电