实验二数据选择器及其应用讲述.ppt

* 实验二 数据选择器及其应用 实验目的 1、继续学习使用大规模数字功能模块设计组合电路 2、了解数据选择器的电路结构和特点，掌握起逻辑功能和测试方法 实验原理 在数字信号的传输过程中，有时需要从一组输入数据中选出某一个，这时需要用到一种叫做数据选择器的逻辑电路。数据选择器又称多路开关，是一种重要的组合逻辑电路。它是一个多路输入、单路输出的组合电路，能在通道选择信号（或称地址码）的控制下，从多路数据传输中选择任何一路信号输出。 在数字系统中，经常利用数据选择器将多条传输线上的不同数字信号，按要求选择其中之一送到公共数据线上。另外，数据选择器还可以完成其他的逻辑功能，例如函数发生器、桶形移位器、并/串转换器、波形产生器等。 四选一数据选择器表达式为F=A1|A0|D0+A1|A0D1+A1A0|D2+A1A0D3，由表达式可以得到当A1A0=00时，F=D0；A1A0=01时，F=D1；A1A0=10时，F=D2；A1A0=11时，F=D3，这样就起到数据选择的作用。 根据数据选择器的表达式，可以直接用门电路设计出数据选择器，图2-1为一个用门电路设计的四选一的数据选择器，其中E为信号使能端，也称为片选信号。 图2-1 门电路实现的四选一数据选择器 74153为双四选一数据选择器，它包含两个完全相同的四选一数据选择器，其管脚图如图2-2所示，其中D0、D1、D2、D3为数据输入端，Q为数据输出端，A0、A1为数据选择器的控制端（也叫地址输入端），通过给定不同的地址代码，从数据选择器四个输入数据中选出所要的一个，并送至对应的输出端Q，同时控制两个数据选择器的输出，S为工作状态控制端（也成为使能信号端），控制对应数据选择器工作与否，其低电平为选通，高电平禁止工作。 图2-2 74153管脚图 74153内部逻辑图如图2-3所示： 图2-3 74153逻辑图 74153的真值表如图2-4所示： 图2-4 74153真值表 实验内容： 1、用实验方法作出74153的真值表，了解其功能。 2、用74153实现下列函数，画出接线图，列出实验数据表。 3、用74153做一个一位数字比较器，对X、Y两个一位数进行比较，根据输出结果来判断X、Y的大小。画出接线图，验证其功能，并将实验结果记录下来。 4、用74153及门电路实现一位全加器，输入用3个开关分别表示A、B、CI，输出用两个指示灯分别表示CO、SI。画出接线图，验证起功能，并将实验结果记录下来。（可参考图2-5连接图，也可自己设计） 5、（选作，给出设计思路，画出逻辑图）利用四选一数据选择器实现一个输血者血型和受血者血型符合输血规则的电路，输血规则如图2-5所示。 从规则可知，A型血能输给A、AB型，B型血能输给B、AB型，AB型只能输给AB型，O型血能输给所有四种血型。设输血者血型编码为X1X2，受血者血型编码为X3X4，符合输血血型规则时，电路输出F为1，否则为0。 O 11 O 11 AB 10 AB 10 B 01 B 01 A 00 A 00 血型 编码 血型 编码 受血者 输血者 图2-5 输血规则 图2-5 由数据选择器和门电路实现一位全加器 * * *