实验42-验证性实验——MSI数据选择器逻辑功能测试-实验报告纸

广州大学学生实验报告开课学院及实验室：电子楼4102012年月日学院机电学院年级、专业、班电气102姓名夏方舟学号1007300069实验课程名称数字电子技术实验成绩实验项目名称验证性实验——MSI数据选择器逻辑功能测试指导老师王晓刚一、实验目的二、实验原理三、使用仪器、材料四、实验步骤五、实验过程原始记录（数据、图表、计算等）六、实验结果及分析一、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。二、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，对几个输入数据中进行选择，如图4-l所示。图中有四路数据D0～D3，通过选择控制地址A1、A0，从四路输入数据中选中某一路数据从Q端输出。表4-1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l、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。(1)使能端S=1时，不论A2～A0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。(2)使能端S=0时，数据选择器正常工作，根据地址码A2、A1、A0的数据选中D0～D7中某一个路数据从Q端输出。。输入输出SA2A1A0QQ1000000000000010100111001011101110D0D1D2D3D4D5D6D71D0D1D2D3D4D5D6D7如：A2A1A0=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=D1，其余类推。8选1数据选择器的逻辑输出表达式可写为70126012501240123012201210120012DAAADAAADAAADAAADAAADAAADAAADAAAF…………(4.1)2．双四选一数据选择器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A1、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，1D0～1D3和2D0～2D3分别为两个4选1数据选择器的数据输入端，Q1、Q2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，1Q(2Q)=0。(2)当使能端1S(2S)=0时，多路开关正常工作，根据地址码A1、A0的状态，将相应的数据D0～D3送到输出端Q。表4-2输入输出SA1A0Q10000000110110D0D1D2D3如：A1A0=00则选择1D0和2D0的数据到输出端，有1Q=1D0、2Q=2D0；A1A0=01则选择1D1和2D1的数据到输出端，有1Q=1D1，2Q=2D1，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，并行码变串行码，以及实现逻辑函数等。三、使用仪器、材料1．数字电实验箱2．74LS151一片、74LS153一片四、实验步骤1．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“连续脉冲源”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000～111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。2．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1D31D21D11D0=1010，2D32D22D12D0=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。3.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），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。图4-1四选一数据选择器示意图QD0D1D2D3数据输入端输出端A0A1地址码输入端图4-274LS151引脚排列1615141312111091234567874LS151VCCGNDD4D5D6D7A0A1A2SD3D2D1D0QQ五、实验过程原始记录（数据、图表、计算等）六、实验结果及分析