实验四-验证性实验

1、实验四验证性实验一一MSI数据选择器逻辑功能测试实验目的1 .测试中规模(MSI)集成数据选择器的逻辑功能和学习其使用方法；2.学习数据选择器扩展使用的方法。实验原理数据选择器所起的作用是指经过选择，把多个通道的数据传送到唯一的公共数据通 道上。数据选择器的功能类似一个多掷开关，其原理为，数据选择器在地址码的控制下，输入输出SA,AAQQ2101XXX010000DD000001DD110010DD220011D3D30100D4D40101DD5_50110DD660111DD通过选择控制地A0 A1地址码输入端 四选一数据选择器示意图输出端DD DD 数据输入端1615 14131211I

2、10I_9VCCD4D5D6D 7A0）A1A2D3D,74LS151D. D QQS GND12-21.3.0_4-6.Ld_8-图4-2 74LS151引脚排列图4-1表4-1对几个输入数据中进行选择，如图4-1所示。图中有四路数据D0D3, 址气、A0,从四路输入数据中选中某一路数据从Q端输出。数据选择器为目前逻辑设计中应用十分广泛的逻辑部 件，它有2选1、4选1、8选1、16选1等类别。数据选择器的电路结构一般可用或门阵列组成，也有用 传输门开关和门电路混合而成的。1.八选一数据选择器74LS15174LS151为8选1数据选择器，引脚排列如图4-2，功能如表4-1。使能端S=1时，不

3、论A2A0为何值，数据选择器均无输出(Q=0, Q=1)，多路开 关被禁止使用。使能端S=0时，数据选择器正常工作，根据地址码A2、A. A0的数据选中D0 D7中某一个路数据从Q端输出。如：A2AA0=000，则选择D0数据到输出端，即Q=D0。如：A2A1A0=001，则选择D1数据到输出端，即Q=D，其余类推。8选1数据选择器的逻辑输出表达式可写为（4.1）F = A A A D + AAA D + A A AD + AAA DL00 J】012022103+ A A AD + A A A D + A A AD + A A A D210 421 0 52 10 62 1 0 72.双四选

4、一数据选择器74LSl53双4选1数据选择器是在同一块集成片上存在两个4选1数据选择器。引脚排列如 图4-3，逻辑功能如表4-2。1S、2S为两个独立的使能端，地址端A、A0为公用的，输入一个地址，两个数据 选择器同时选中相应的数据输入端，1D01D3和2D。2D3分别为两个4选1数据选择器的数据输入端，Q、Q2为两个输出端。当使能端1_S(2)=1时，多路开关被禁止，无输出，1Q(2Q)=。当使能端1S(2S)=0时，多路开关正常工作，根据地址码气、A0的状态，将相应 的数据D。D3送到输出端Q。如：A1A0=00贝0选择1D。和2D0的数据到输出端，有1Q=1D。、 2Q=2D。； AA0

5、=01则选择1D和2D1的数据到输出端，有1Q=1D1， 2Q=2D，其余类推。双4选1数据选择器应用较为广泛，通过简单的连接就可以成 为8选1数据选择器和4选2数据选择器。数据选择器的用途很多，例如多通道传输，数码比较 变串行码，以及实现逻辑函数等。实验设备与器件数字电实验箱74LS151 一片、74LS153 一片预习内容复习数据选择器的工作原理；复习将双4选1数据选择器接成8选1数据选择器和4选2数据选择器的方法。 复习利用数据选择器实现逻辑函数的方法。实验内容测试数据选择器74LS151的逻辑功能_按图4-4接线，地址端A2A1A0和使能端S接实验 箱中的“逻辑电平输出”，把实验箱中的

6、“连续脉冲源” L 输出端与数据选择器数据输入端D5连接，把矩形波频 率调至1kHz左右并用示波器的一线进行监测，示波器 的另一线监测输出端Q的波形。在地址端A2A1A0分别| 输入000111的地址码，观察在哪个地址码时Q端有 波形输出，思考观察结果，并将结果记录在步骤一的表格中。把两个74LS153接成4选2数据选择器，同学们参考课件数据选择器和分配器 中的相应内容，把电路图画在步骤二中。然后自行连接电路，把八个数据输入端分别接 入实验箱的“逻辑电平输出”端并使1211?1叫=1010, 2D 2D 2D 2D =0011，然后 填写步骤2的表格，由表格判断这样连接是否实现了 4选2功能。

7、利用74LS151设计一个监视交通信号灯工作状态的逻辑电路。每一组信号灯由红 R、黄Y、绿G三盏灯组成。正常工作情况下，任何时刻必有一盏灯点亮(规定灯亮为1)，并行码输入输出SA AQ10-1X X000 0D000 1D101 0D201 1D表4-2316 15 JU 13 12一 11 HQ 71VCC 2S A0 2D32D2)74LS1531S A 1D 1D 1D2D12D0 2Q1D 1QGND|K 2WL41 0 rWE L8图4-3 74LS153引脚排列D。5接 连续 脉冲 源输 出和示波图4-4接示波器QSD3*D；D7A接逻辑电平输出74LS151逻辑功能测试而且只允许有一盏灯点亮，其他五种状态均为故障。电路发生故障时，要求发出故障信 号F (有故障信号规定为1)，以提醒维护人员前去修理。要求同学们先设计好逻辑电路 (在步骤三中写出设计全过程)，并使用实际电路实现之。连接好电路后，按步骤三的表 三操作验证电路是否正确，其中故障信号输出端F可接入实验箱中的“逻辑电平显示” 电路进行监测。实验原始数据记录步骤1： 74LS151逻辑功能验证（在MUX的D5端输入矩形脉冲波）步骤2：两个4选1数据选择器扩展为4选2数据选择器。1、画出4选2的电路图2、令 1D 1D 1D 1D =1010，2D2D2D2D =0011o32103210表