实验四数据选择器和数据分配器

实验四数据选择器和数据分配器一、实验目的掌握数据选择器和数据分配器的工作原理和特点；熟悉数据选择器、数据分配器的管脚排列和逻辑功能；熟悉数据选择器、分配器的扩展方法。二、预习要求复习有关数据选择器和数据分配器的章节；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。74LS151和74LS138各一片。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。串行数据输出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＇0＇图4-2多路信号传送示意图＇0＇＇2＇/3＇＇1＇五、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为三位地址码，S为低电平选通输入端，D0~D7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K3~K1分别000,001,・・・，111（置数据输入端D0~D7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。+5V16+5V16Y W74LS151Y W74LS15111109-DD■03151413o12数据开关或逻辑开关K-选DD■03151413o12数据开关或逻辑开关K-选通KK k1逻辑开关图4-3八选一数据选择器实验接线图当D0〜D7为11110000时，逻辑开关K〜K输入与选择器输出的关系见表4-1。当D0~D7为10101010时，逻辑开关K〜K输入与选择器输出的关系见表4-2。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，D0~D7分别接数据开关或逻辑开关，D0〜D：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。数据开关843L4213I121511L410139127CDoD1D2D3D4D5D6D数据开关843L4213I121511L410139127CDoD1D2D3D4D5D6D71615DoD1D2D3D4D5D6DA1A3A2A1逻辑开关1011951"64+5VLED图4-4多路信号传输实验（多路分配器）的接线图置Do〜D7为11110000和10101010两种状态，再分别两次置地址码C~A为0~7，观察输出发光二极管LED状态，并记录。当D0~D7为11110000时，地址码A3~A0与输出的关系见表4-3。CBAD.'D1D.'D4'D5'D.'000001010011100101110111表4-3当D0〜D7为11110000时，地址码C〜A与输出的关系输入输出

当D0〜D7为10101010时，地址码C〜A与输出的关系见表4-