数据选择器及其应用
实验三 数据选择器及其应用
一、实验目的:
(1)通过实验的方法学习数据选择器的电路结构和特点。 (2)掌握数据选择器的逻辑功能及其基本应用。 二、实验设备:
数字电路实验箱,74LS00,74LS153,导线若干。 三、实验原理:
数据选择器(Multiplexer )又称为多路开关,是一种重要的组合逻辑器件,它可以实现多路数据中选择任何一路数据输出,选择的控制由专门的端口编码决定。称为地址码,数据选择器可以完成很多的逻辑功能,例如函数发生器、并串转换器、波形产生器等。
双四选一数据选择器
常见的双四选一数据选择器为TTL 双极型数字集成逻辑电路74LS153,它有两个4选1,外形为双列直插。引脚排列如下左图所示,功能如下右表所示。
Q 为输出端,A0,A1为数据选择器的控制端(地址码),同时控制两个选择器的数据输出,S 为工作状态控制端(使能端)。 具体情况如下:
1S 、2S 为两个独立的使能端;A 1、A 0为公用的地址输入端;1D 0~1D 3和2D 0~2D 3分别
为两个4选1数据选择器的数据输入端;Q 1、Q 2为两个输出端。 1)当使能端1S (2S )=1时,多路开关被禁止,无输出,Q =0。
2)当使能端1S (2S )=0时,多路开关正常工作,根据地址码A 1、A 0的状态,将相应的数据D 0~D 3送到输出端Q 。
数据选择器是一种通用性很强的中规模集成电路,除了能传递数据外,还可用它设计成数码比较器,变并行码为串行及组成函数发生器,本实验内容为用数据选择器设计函数发生器。 四、实验内容:
某导弹发射场有指挥员A 、B ,操作员两名C 、D 。当指挥员同时发出命令时,只要两个操作员中的一个按下发射按钮,即可产生一个点火信号,将导弹发射出去,请设计一个组合逻辑电路。完成点火信号的控制,写出函数式,列出真值表,画出实验电路图。五、实验步骤:
1、列出真值表如
下:
F=A·B ·(C + D)
2 降维:
再次降维:
因为C +D =C +D =C ∙D ,所以可以用74LS00实现C 和D 的或,然后将C+D输入数据选择器,其他三个输入端设为0,配合地址端的A 、B ,即可实现预设功能。
五、实验结果与分析:
该实验使用了3个与非门和一个四选一数据选择器来实现功能,结果和真值表一致,表明实验成功。 六、心得体会:
实验前熟练理解实验原理,参照各逻辑器件实物电路图弄清各个管脚为什么端口,进一步把它实现的逻辑功能分析出来,进而画出各个命题的实物电路图。最后观察实际电路所能出现的现象与理论预测是否吻合,实验过程中遇到问题要及时排解以免顺利进行。 通过此次试验我们更加深刻的了解了74LS00和74LS153器件,更深一步地掌握了电路的连接和电子元件电路设计的方法和技巧。