實(shí)驗(yàn)四 用數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計(jì)組合電路

1、實(shí)驗(yàn)四 用數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計(jì)(shj)組合電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握中?guī)模集成數(shù)據(jù)選擇器的邏輯功能及其使用方法。、學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計(jì)組合電路的方法。二、實(shí)驗(yàn)原理 數(shù)據(jù)選擇器又叫“多路開(kāi)關(guān)”。數(shù)據(jù)選擇器在地址碼（或叫選擇控制）電位的控制下，從幾個(gè)數(shù)據(jù)輸入中選擇一個(gè)并將其送到一個(gè)公共的輸出端。 數(shù)據(jù)選擇器為目前邏輯設(shè)計(jì)中應(yīng)用十分廣泛(gungfn)的邏輯部件，它有2選1、4選1、8選1、16選1等類(lèi)別。 共十六頁(yè)地址輸入(shr)：n個(gè)變量2n個(gè)數(shù)據(jù)(shj)輸入SAn-1A0D0D1D2n-1數(shù)據(jù)選擇器的一般原理框圖惟一的數(shù)據(jù)通道共十六頁(yè)數(shù)據(jù)(shj)選擇器的主要特點(diǎn)：（1）具有標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)與

2、或表達(dá)式的形式。即：（2）提供了地址變量的全部最小項(xiàng)。（3）一般情況下，Di可以當(dāng)作一個(gè)變量處理。因?yàn)槿魏谓M合邏輯函數(shù)總可以用最小項(xiàng)之和的標(biāo)準(zhǔn)形式構(gòu)成。所以，利用數(shù)據(jù)選擇器的輸入Di來(lái)選擇地址變量組成的最小項(xiàng)mi，可以實(shí)現(xiàn)任何所需的組合邏輯函數(shù)。共十六頁(yè)1、八選一數(shù)據(jù)(shj)選擇器74LS151 74LS151為互補(bǔ)輸出的8選1數(shù)據(jù)(shj)選擇器，引腳排列如上圖所示。選擇控制端（地址端）為A2A0，按二進(jìn)制譯碼，從8個(gè)輸入數(shù)據(jù)D0D7中，選擇一個(gè)需要的數(shù)據(jù)送到輸出Q， 為使能端，低電平有效。共十六頁(yè)2、雙四選一數(shù)據(jù)(shj)選擇器74LS153 所謂雙4選1數(shù)據(jù)選擇器就是在一塊集成芯片(x

3、n pin)上有兩個(gè)4選1數(shù)據(jù)選擇器，引腳排列如上圖所示。 1 、2 為兩個(gè)獨(dú)立的使能端；A1、A0為公用的地址輸入端；1D01D3和2D02D3分別為兩個(gè)4選1數(shù)據(jù)選擇器的數(shù)據(jù)輸入端；Q1、Q2為兩個(gè)輸出端。共十六頁(yè)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、測(cè)試74LS151的邏輯功能，按實(shí)驗(yàn)講義表5-1逐項(xiàng)進(jìn)行測(cè)試。、測(cè)試74LS153的邏輯功能，按實(shí)驗(yàn)講義表5-2逐項(xiàng)進(jìn)行測(cè)試。3、用74LS151設(shè)計(jì)三人多數(shù)表決電路。要求寫(xiě)出設(shè)計(jì)過(guò)程，畫(huà)出接線(xiàn)圖，并用實(shí)驗(yàn)箱驗(yàn)證(ynzhng)其功能。4、用74LS151實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)： （選做）5、用74LS153實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)： （選做）共十六頁(yè) 解：將邏輯(lu j)函數(shù)轉(zhuǎn)換成最

4、小項(xiàng)表達(dá)式： =m3+m5+m6+m7 畫(huà)出連線(xiàn)(lin xin)圖。YAD3474LS151G7DDDD162DY1DD02A5A0ABCL01L=AB+BC+AC 1、 當(dāng)邏輯函數(shù)的變量個(gè)數(shù)和數(shù)據(jù)選擇器的地址輸入變量個(gè)數(shù)相同時(shí)，可直接用數(shù)據(jù)選擇器來(lái)實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)。 例: 用8選1數(shù)據(jù)選擇器74LS151實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)：用數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計(jì)組合邏輯電路（數(shù)據(jù)選擇器的應(yīng)用）共十六頁(yè) 2、 當(dāng)邏輯函數(shù)的變量個(gè)數(shù)和數(shù)據(jù)選擇器的地址輸入變量個(gè)數(shù)不相同時(shí)，n個(gè)地址變量的數(shù)據(jù)選擇器，不需要增加(zngji)門(mén)電路，最多可實(shí)現(xiàn)n1個(gè)變量的函數(shù)。 例: 用4選1數(shù)據(jù)選擇器74LS153實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)：用數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計(jì)

5、(shj)組合邏輯電路（數(shù)據(jù)選擇器的應(yīng)用）共十六頁(yè)基本(jbn)步驟確定(qudng)數(shù)據(jù)選擇器確定地址變量 2 1 n個(gè)地址變量的數(shù)據(jù)選擇器，不需要增加門(mén)電路，最多可實(shí)現(xiàn)n1個(gè)變量的函數(shù)。3個(gè)變量，選用4選1數(shù)據(jù)選擇器。A1=A、A0=B邏輯函數(shù) 1 選用74LS153 2 74LS153有兩個(gè)地址變量。共十六頁(yè)求Di 3 公式(gngsh)法函數(shù)(hnsh)的標(biāo)準(zhǔn)與或表達(dá)式：4選1數(shù)據(jù)選擇器輸出信號(hào)的表達(dá)式：比較L和Y，得： 3 共十六頁(yè)畫(huà)連線(xiàn)(lin xin)圖 4 4 共十六頁(yè)輸入輸出使能地址選擇Q100000D00001D10010D20011D30100D40101D50110D6

6、0111D7 表5-1（ 74LS151邏輯(lu j)功能表）共十六頁(yè)輸入輸出使能地址Q(chēng)10000D0001D1010D2011D3 表5-2（ 74LS153邏輯(lu j)功能表）共十六頁(yè)用4選1數(shù)據(jù)選擇器74LS153實(shí)現(xiàn)函數(shù)： 函數(shù)F的真值表如下表所示 函數(shù)F有三個(gè)輸入(shr)變量A、B、C而數(shù)據(jù)選擇器有兩個(gè)地址端 、 少于函數(shù)輸入變量個(gè)數(shù),在設(shè)計(jì)時(shí)可任選A接 ,B接 。將函數(shù)功能表改畫(huà)成有右表形式。 11111011110100011110001001000000FCBA11D3=110 1 111D2=C00 0 111D1=C00 1 001D0=000 0 0中選數(shù)據(jù)端FC

7、BA共十六頁(yè)可見(jiàn)當(dāng)將輸入變量A、B、C中A、B接選擇器的地址端 、由上表不難看出： D0 =0 D1=D2=C , D3=1則4選1數(shù)據(jù)選擇器的輸出(shch),便實(shí)現(xiàn)了函數(shù) 接線(xiàn)如下圖所示。 GND1A123457674LS1531D21D3D0GND8D4VCC1615131210119A1D5A2A0D7D614A11D31D2GNDVCCA02D22D32Q2D02D174LS153CAB共十六頁(yè)內(nèi)容摘要實(shí)驗(yàn)四 用數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計(jì)組合電路。數(shù)據(jù)選擇器在地址碼（或叫選擇控制）電位的控制下，從幾個(gè)數(shù)據(jù)輸入中選擇一個(gè)并將其送到一個(gè)公共的輸出端。數(shù)據(jù)選擇器為目前邏輯設(shè)計(jì)中應(yīng)用十分廣泛的邏輯部件，它有2選1、4選1、8選1、16選1等類(lèi)別。所以，利用數(shù)據(jù)選擇器的輸入Di來(lái)選擇地址變量組成的最小項(xiàng)mi，可以實(shí)現(xiàn)(shxin)任何所需的組合邏輯函數(shù)。選擇控制端（地址端）為A2A0，按二進(jìn)制譯碼