任务4 数据选择器及其应用

数字电路实训指导（含实训工单）职业教育电子信息类专业产教融合新形态教材任务四

数据选择器及其应用数字电子技术实验学习目标与工作任务学习目标掌握集成8选1数据选择器74LS151的逻辑功能。掌握集成双4选1数据选择器74LS153的逻辑功能。掌握数据选择器的应用—实现逻辑函数。工作任务掌握74LS151和74LS153的逻辑功能测试技能。应用SmartEDA或Multisim仿真软件搭建电路并验证。应用嘉立创EDA软件绘制印制电路板图。通过理论学习与实践操作相结合，全面提升数字电路设计与实现能力。基础知识：数据选择器定义数据选择器（MUX）是一种多输入、单输出的组合逻辑电路。它通过地址码的控制，从多路输入数据中选择一路输出到公共端。功能相当于一个由地址码控制的“单刀多掷”开关。应用实现数据流的选通与分配。实现并行数据到串行数据的转换。实现各种组合逻辑函数。构成数码比较器、加法器等复杂逻辑电路。图2-4-14选1数据选择器示意图图2-4-1所示为4选1数据选择器示意图，图中有四路数据D0～D3，通过地址码A1、A0从四路数据中选中某一路数据送至Q。8选1数据选择器：74LS151简介16引脚TTL集成电路，是一种常用的8选1数据选择器。输入D0~D7：8路数据输入端。A2,A1,A0：3位地址输入端，用于选择数据。S非：低电平有效使能端，控制芯片工作状态。输出Q：原码输出端。Q非：反码输出端。图2-4-2集成8选1数据选择器74LS151的引脚排列及逻辑符号74LS151逻辑功能表表2-4-1集成8选1数据选择器74LS151的逻辑功能表双4选1数据选择器：74LS153简介16引脚TTL集成电路，在一片芯片内集成了两个独立的4选1数据选择器。输入数据输入：1D0~1D3,2D0~2D3(两组各4路)地址输入：A1,A0(两位公共地址)使能输入：1S非,2S非(低电平有效)输出原码输出：1Q,2Q(两个独立输出端)图2-4-4集成双4选1数据选择器74LS153的引脚排列及逻辑符号图2-4-5集成双4选1数据选择器74LS153的逻辑示意图、为

两个独立的使能端；A1、A0为公用的地址输入端；1D0～1D3和2D0～2D3分别为两个4选1数据选择器的数据输入端；1Q、2Q为两个输出端。图2-4-5所示为集成双4选1数据选择器74LS153的逻辑示意图。74LS153逻辑功能表注：此表对两个选择器（通道1和通道2）均适用。表2-4-2集成双4选1数据选择器74LS153的逻辑功能表数据选择器的应用：实现逻辑函数核心原理具有n位地址的MUX可实现任何n变量的组合逻辑函数，通过地址映射输入，数据端编程输出。实现方法输入变量→MUX地址端(A)真值表输出→MUX数据端(D)使能MUX(S'=0)应用示例用74LS151实现，通过真值表配置D0-D7。图2-4-6用集成8选1数据选择器实现逻辑函数的逻辑图地址端A2A1A0对应输入ABC，数据端D0-D7根据函数F的真值表进行设置。技能训练：实验内容与器材实验内容测试8选1数据选择器74LS151的逻辑功能。测试双4选1数据选择器74LS153的逻辑功能。验证用74LS151实现特定逻辑函数。应用仿真软件搭建电路并验证。应用嘉立创EDA绘制PCB板图。核心器材TTL集成电路:74LS151,74LS153实验板、导线逻辑电平输入/输出设备数字万用表实验步骤：测试74LS15174LS151接线示意图接线说明将74LS151正确插入实验板。使能端：设置(芯片工作)。数据输入：D0-D7接逻辑电平开关。地址输入：A2,A1,A0接逻辑电平开关。输出：Q接逻辑电平显示器。功能测试固定D0-D7，改变A2-A0，观察Q输出。设置，观察Q是否恒为0。实验步骤：验证逻辑函数实现实验任务用74LS151实现函数(三变量异或)。接线说明地址端：A→A2,B→A1,C→A0数据端：D0=0,D1=1,D2=1,D3=0,D4=1,D5=0,D6=0,D7=1使能端：(低电平有效)输出端：Q接逻辑电平显示器功能测试改变A、B、C的输入组合，观察Q的输出是否与F=A⊕B⊕C的结果一致。图2-4-9验证集成8选1数据选择器74LS151实现逻辑函数的接线图问题探究与总结问题探究集成8选1数据选择器74LS151的使能端S非有什么作用？它的有效电平是什么？比较集成双4选1数据选择器74LS153和集成8选1数据选择器74LS151的异同点。实验总结学