实验四数据选择器和数据分配器

1、实验四 数据选择器和数据分配器一、实验目的1. 掌握数据选择器和数据分配器的工作原理和特点；2. 熟悉数据选择器、数据分配器的管脚排列和逻辑功能；3. 熟悉数据选择器、分配器的扩展方法。 二、预习要求1. 复习有关数据选择器和数据分配器的章节；2. 按实验内容的要求，做好实验预习报告，画好实验线路图和记录表格。三、实验设备与器件1. TDN-DS数字逻辑电路/数字系统设计教学实验系统。2. 74LS151和74LS138各一片。3. 数字万用表，连接导线若干。四、实验的原理数据选择器又叫多路开关，其基本功能相当于多位开关，其集成电路有“四选一”、“八选一”、“十六选一”等多种类型。我们以“八选

2、一”数据选择器74LS151为例进行实验论证。数据选择器的应用很广，它可实现任何形式的逻辑函数、将并行码变成串行码和组成数码比较器等。例如在计算机数字控制装置和数字通信系统中，往往要求将并行形式的数据转换成串行的形式。若用数据选择器就能很容易完成这种转换。只要将欲变换的并行码送到数据选择器的信号输入端，使组件的控制信号按一定的编码（如二进制码）顺序依次变化，则可在输出端获得串行码输出，如图1所示。图4-1 变并行码为串行码的示意图数据分配器实际上其逻辑功能与数据选择器相反，它的功能是使数据由一个输入端向多个输出端中的某一个进行传送，它的电路结构类似于译码器，所不同的是多了一个输入端。若数据分配

3、器的输入端恒为1，它就成了译码器。实际上，我们可以用译码器集成电路充当数据分配器。例如，用2-4线译码器充当四路数据分配器，3-8线译码器充当八路数据分配器。具体是将译码器的译码输出充当数据分配器输出，而将译码器的使能输入充当数据分配器的数据输入。数据选择器和分配器组合起来，可实现多路分配，即在一条信号线上传输多路信号，图4-2即为多路信号的示意图。这种分时地传送多路信息的方法在数字电子技术中经常被采用。 图4-2 多路信号传送示意图五、实验内容及步骤（一）数据选择器实验1) 数据选择器的功能验证。将实验用74LS151“八选一”数据选择器插入实验箱中，按图4-3接线。其中C、B、A为三位地址

4、码，S为低电平选通输入端，D0D7为数据输入端，输出Y为原码输出端，W为反码输出端。置选通端S为0电平，数据选择器被选中，拨动逻辑开关K3K1分别000，001，···，111（置数据输入端D0D7分别为11110000或10101010），观察输出端Y和W输出结果，并记录。实验结果表明，图4-3实现了图4-1的并行码变串行码的转换。图4-3 八选一数据选择器实验接线图当D0D7为11110000时，逻辑开关K3K1输入与选择器输出的关系见表4-1。表4-1 逻辑开关K3K1输入与选择器输出的关系K3K2K1YW000001010011100101110111当D

5、0D7为10101010时，逻辑开关K3K1输入与选择器输出的关系见表4-2。表4-2 逻辑开关K3K1输入与选择器输出的关系K3K2K1YW000001010011100101110111实验结果分析与结论：（二）多路信号传输实验译码器常常可接成数据分配器，在本实验的多路分配器中，就是用3-8线74LS138译码器接成数据分配器形式，从而完成多路信号的传输，具体实验接线见图4-4。由图4-4可见，D0D7分别接数据开关或逻辑开关，D0D7接8个发光二极管LED显示，数据选择器和数据分配器的地址码一一对应相连，并接三位逻辑电平开关。把数据选择器74LS151原码输出端Y与74LS138的G2A

6、和G2B输入端相连，两个芯片的选通分别接规定的电平。这样完成了多路分配器的功能。图4-4 多路信号传输实验（多路分配器）的接线图置D0D7为11110000和10101010两种状态，再分别两次置地址码CA为07，观察输出发光二极管LED状态，并记录。当D0D7为11110000时，地址码A3A0与输出的关系见表4-3。 表4-3 当D0D7为11110000时，地址码CA与输出的关系输 入输 出CBAD0D1D2D3D4D5D6D7000001010011100101110111 当D0D7为10101010时，地址码CA与输出的关系见表4-4。表4-4 当D0D7为10101010时，地址码CA与输出的关系输 入输 出CBAD0D1D2D3D4D5D6D7000001010011100101110111实验结果分析与结论：六、思考题何种译码器可以作为