实验3-组合逻辑电路数据选择器实验

实验三组合逻辑电路应用——译码器、数据选择器
译码器和数据选择器是现代数字电子学中常用的两种组合逻辑电路。

它们可以将输入
的二进制信号转换为对应的输出信号，并且在数字电路中具有广泛的应用。

一、译码器
译码器是一种将输入的二进制信号转换成对应输出信号的数字电路。

译码器的作用是
将输入的地址码转换成溢出电路所能识别的控制信号，通常用来将不同的地址码映射到不
同的设备或功能上。

比如在存储器系统中，根据不同地址码，从RAM或者ROM中取出相应
的数据或指令。

除此之外，译码器还可以用于数据压缩、解码、解密等领域。

在一些数字电路中，译
码器还可以充当多路复用器、选择器等电路的功能。

译码器的分类按照其输入和输出的码制不同，可以分为译码器、BCD译码器、灰码译
码器等。

其中，最常见的是2-4译码器、3-8译码器、4-16译码器等。

二、数据选择器
数据选择器是一种多路选择器，根据控制信号选择输入端中的一个数据输出到输出端。

选择器的控制信号通常由一个二进制码输入到它的控制端，二进制码的大小由选择器的通
道数决定。

数据选择器广泛用于控制、多媒体处理、信号处理等方面。

数据选择器与译码器相比，最主要的区别在于其输出可以不仅限于数字信号。

数据选
择器可以处理模拟信号、复合信号等多种形式的信号，因为它可以作用于信号的幅度、相位、频率等方面。

数据选择器按照输入和输出的端口取数的不同，可以分为单路选择器和多路选择器。

常见的有2-1选择器、4-1选择器、8-1选择器、16-1选择器等。

实验三：数据选择器和译码器应用1. 能力培养目标● 理解数据选择器和译码器的逻辑功能● 运用数据选择器和译码器的逻辑关系设计实际应用2. 项目任务要求（1）测试4选1数据选择器的逻辑功能，通过示波器观测每种组合下数据选择器的输出波形（2）测试2-4线译码器的逻辑功能（3）将2-4线译码器扩展组成3-8线译码器，利用两个2-4线译码器扩展组成3-8线译码器（4）利用2-4线译码器设计并实现组合逻辑电路B A F ⊕=【选做】3. 项目分析（1） 数据选择器及主流芯片数据选择器是一种多输入、单输出的组合逻辑电路，其应用主要包括通过级联进行通道扩展数据输入端的个数；或者配合门电路实现逻辑函数，组成函数发生器。

数据选择器中常见的芯片有双4选1数据选择器74LS153芯片。

74LS153中的引脚G 用于控制输出。

当G 为高电平时，禁止输出，引脚Y 输出为低电平；当G 为低电平时，允许输出，由数据选择端B 、A 决定C 0、C 1、C 2、C 3中的哪个数据送往数据输出端Y 。

14131211109161234567双4选1数据选择器 74LS153Vcc2GA2C 32C 22C 12C 01Y1GB1C 31C 21C 11C 01582YGND图2-3-1 74LS153引脚结构图 表2-3-1 4选1数据选择器真值表选择输入 数据输入 选通 输出 B A C 0 C 1 C 2 C 3 G Y X X X X X X H L L L L X X X L L L L H X X X L H L H X L X X L L L H X H X X L H H L X X L X L L H L X X H X L H H H X X X L L L H HX X X HLH（2） 译码器及主流芯片译码器中常见的芯片有双2-4线译码器74LS139，其引脚结构图和真值表分别如下：14131211109161234567双2-4线译码器 74LS139Vcc2G2A2B2Y 02Y 12Y 21Y 31G1A1B1Y 01Y 11Y 21582Y 3GND图2-3-2 74LS139引脚结构图 表2-3-2 2-4线译码器真值表输入端输出端允许G选择B AY 0（____________________0BA G Y =） Y 1（_________________1B A G Y =） Y 2（_________________2B A G Y =）Y 3（______________3B A G Y =）H X X H H H H L L L L H H H L L H H L H H L H L H H L H LH HH H H L在74LS139中，引脚G 用于控制输出。

实验三项目名称：数据选择器及其应用一、实验目的1、掌握中规模集成数据选择器的逻辑功能及使用方法2、学习用数据选择器构成组合逻辑电路的方法二、实验设备1、数字电子技术实验箱2、74LS1513、 74LS153三、实验内容及步骤1、测试数据选择器74LS151的逻辑功能接图3－4接线，地址端A2、A1、A、数据端D～D7、使能端S共12个引脚接逻辑开关，输出端Q接逻辑电平显示器，按74LS151功能表逐项进行测试，完成表格3-3。

拨动逻辑开关，使D0～D7的状态分别为：10011010图3－4 74LS151逻辑功能测试表3－32、测试74LS153的逻辑功能接图3－5接线，地址端A 1、A 0、数据端1D 0～1D 3、数据端2D 0～2D 3、使能端1S 、2S 共12个引脚接逻辑开关，输出端1Q 、2Q 接逻辑电平显示器，按74LS153功能表逐项进行测试，完成表格3-4。

拨动逻辑开关，使1D 0～1D 3 的状态分别为：1001；2D 0～2D 3 的状态分别为1010。

图3－5 74LS153引脚功能表3－43、用8选1数据选择器74LS151实现逻辑函数 1）按下图接线图3-6接图。

C B C A B A F ++=图3－6 用8选1数据选择器实现C B C A B A F ++=2）验证逻辑功能，即：A 2A 1A 0＝CBA ，ABC 给不同的值，完成F 的数值，并验证结果是否满足 表3－55、用8选1数据选择器74LS151实现函数 B A B A F +=（1）将A 、B 加到地址端A 1、A 0，而A 2接地，由图3－7可见，将D 1、D 2接“1”及D 0、D 3接地，其余数据输入端D 4～D 7都接地,则8选1数据选择器的输出Q ，便实现了函数A B B A F += 。

图3－7 8选1数据选择器实现B A B A F += 的接线图（2）完成表格3－6表3-6CB C A B A F ++=四、思考题1、对实验步骤的电路，记录测试结果2、分别列举74LS151和74LS153有哪些实际用途。

上海电力学院数字电路与数字逻辑院（系）：计算机科学与技术学院实验题目：数据选择器和译码器应用专业年级：学生姓名：学号：一、实验目的和要求：1、了解并掌握集成组合电路的使用方法。

2、了解并掌握仿真（功能仿真及时序仿真）方法及验证设计正确性。

3、使用数据选择器和译码器实现特定电路。

二、实验内容：1.要求用数据选择器74153和基本门设计用3个开关控制1一个电灯的电路，改变任何一个开关的状态都能控制电灯由亮变暗或由暗变亮。

（提示：用变量A、B、C表示三个开关，0、1表示通、断状态；用变量L表示灯，0、1表示灯灭、亮状态。

）画出电路的原理图，将电路下载到开发板进行验证。

根据题意画出真值表如下根据上表，可画出原理图试验现象:当开关断开的数量是奇数时,灯是亮的,除此之外是灭的.2. 人的血型有A,B,AB和O这4种，试用数据选择器74153和基本门设计一个逻辑电路，要求判断供血者和受血者关系是否符合下图的关系（提示：可用两个变量的4种组合表示供血者的血型，用另外两个变量的4种组合表示受血者的血型，用Y表示判断的结果）。

画出电路的原理图，通过仿真进行验证。

真值表：根据上表，可画出原理图验证逻辑功能表，仿真结果如下3.试用集成译码器74LS138和基本门实现1位全加器，画出电路连线图，并通过仿真验证其功能。

根据题意画出真值表如下根据上表，可画出原理图.验证逻辑功能表，仿真结果如下4.试用数据选择器74151实现1位全加器电路，画出电路连线图，并通过仿真验证其功能。

原理图.验证逻辑功能表，仿真结果如下图三、实验小结：通过本次试验，我更加了解集成组合电路的使用方法，了解并掌握了仿真包括功能仿真及时序仿真的方法及验证设计正确性。

我还学会使用数据选择器和译码器实现特定电路。

组合逻辑电路数据选择器实验报告
本次实验的目的是通过实验学习组合逻辑电路数据选择器的原理和应用。

数据选择器是一种常用的组合逻辑电路，它可以根据控制信号选择不同的输入数据，并将所选数据输出。

在数字电路中，数据选择器常用于多路选择、数据交换和数据复用等应用中。

实验中我们使用了74LS151芯片作为数据选择器，该芯片具有8个输入端和1个输出端，可以根据控制信号选择其中一个输入端的数据输出。

实验中我们将8个开关分别连接到芯片的8个输入端，通过控制信号选择其中一个开关的输入数据输出到芯片的输出端。

实验中我们使用了示波器观察芯片输出端的波形，以验证芯片的工作状态。

在实验中，我们首先进行了芯片的引脚连接，将芯片的8个输入端分别连接到8个开关上，将控制信号连接到芯片的控制端。

然后我们通过控制信号选择不同的输入端，观察芯片输出端的波形变化。

实验结果表明，芯片能够正确地选择所需的输入数据，并将其输出到输出端。

通过本次实验，我们深入了解了组合逻辑电路数据选择器的原理和应用，掌握了芯片的引脚连接和控制信号的设置方法。

同时，我们也学会了使用示波器观察芯片输出端的波形，以验证芯片的工作状态。

这些知识和技能对于我们今后的学习和工作都具有重要的意义。

本次实验使我们更加深入地了解了组合逻辑电路数据选择器的原理和应用，掌握了芯片的引脚连接和控制信号的设置方法，同时也提高了我们的实验操作能力和实验数据分析能力。

实验三组合逻辑电路一、实验目的1．掌握组合逻辑电路的设计方法2．熟悉常用组合逻辑器件的使用方法3．熟悉用逻辑门电路、74LS138和74LS151进行综合性设计的方法二、试验设备和器件设备：数字电子技术试验箱器件：74LS00，74LS20，74LS86，74LS138，74LS151三、实验内容1.实现一位全加器(1) 按照组合逻辑电路的一般设计步骤，用基本门电路（74LS00，74LS20，74LS86）实现一位全加器；(2) 用1片74LS138和1片74LS20实现一位全加器。

2. 设计一个监测信号灯工作状态的逻辑电路，每一组信号灯由红、黄、绿三盏构成，仅有红灯R亮、仅有绿灯G亮、黄灯Y和绿灯G同时亮为正常工作状态，其余为故障状态。

故障状态时要发出报警信号。

要求用74LS151实现。

(1) 逻辑抽象。

红黄绿三盏信号灯的状态为输入变量，分别用R、Y、G表示，并规定灯亮时为1，灭时为0；故障信号为输出变量，用Z表示，并规定正常工作状态下Z为0，发生故障时Z为1；(2) 列真值表于表3-1；(3) 根据真值表写出用最小项表示的Z的逻辑表达式；(4) 按照逻辑表达式进行电路连接，画出电路连接图，并对电路进行测试。

四、实验报告1.实验预习(1) 熟练掌握组合逻辑电路的一般设计步骤；(2) 了解74LS00，74LS20，74LS86，74LS138，74LS151的功能表，引脚图和使用注意事项，熟练掌握使用它们实现逻辑函数的方法；(3) 完成实验的预习报告，包括：实验目的、试验设备、布置的实验内容及步骤、原始数据记录表格及设计电路。

2. 实验及数据处理(1) 根据布置的实验内容认真完成实验中的各项任务，仔细观察实验中的各种现象并加以分析；(2) 完成真值表，记录实验数据并进行分析。

3. 思考题(1) 3-8线译码器74LS138在正常工作状态下，输入011ABC 时，哪一个译码输出端为有效电平？由此说明A、B、C中哪一个为高位输入端？(2) 若用74LS138译码器实现数据分配器，应选择74LS138的哪个引脚作为数据分配器的数据输入端？4.实验的注意事项及主要经验教训。

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（1）数字电路实验箱（2）74LS00、74LS153三、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部件, 它可以实现从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、桶形移位器、并串转换器、波形产生器等。

本次实验使用的是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, 引脚排列如图2.7.1所示, 逻辑符号如图2.7.2所示。

其中D0、D1、D2、D3为数据输入端, 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, 为工作状态控制端（使能端）, 74LS153的功能表见表2.7.1。

其中：图2.7.1 图2.7.2输入输出A1A01Q2Q 1X X000001D02D00011D12D10101D22D20111D32D3表 2.7.1（1）设计实验以A.B代表正、副指挥, C.D代表两名操作员, “1”代表通过, “0”代表没有通过。

F代表产生点火信号, “1”代表产生点火信号, “0”代表没有产生点火信号。

只有当A.B 同时为“1”, 且C和D中至少有一个为“1”时, 输出F才为“1”, 及连接在电路中的指示灯亮起, 否则, 指示灯不亮。

据此, 画出真值表如图:A B C D F00000000100010000110010000101001100011101000010010101001011011000110111110111111画出卡诺图:ABCD00 01 11 1000 01 11 100000 0010 0010 0010降维：ABC00 01 11 100 100D0 0010再降维：AB 0 10 100 0C+D因为, 所以可以用74LS00实现C和D的与, 然后将C+D输入数据选择器, 配合地址端的A.B, 即可实现预设功能。

一、实验目的1. 理解数据选择器的基本原理和功能。

2. 掌握数据选择器的使用方法及其在数字电路中的应用。

3. 通过实验加深对组合逻辑电路的理解。

二、实验原理数据选择器是一种数字电路，它可以从多个输入端中选择一个数据输出。

其工作原理如下：根据地址码的不同，数据选择器从N路输入中选择一路输出。

常见的数据选择器有4选1、8选1等类型。

本实验使用的是双4选1数据选择器74LS153，它具有4个数据输入端（D0、D1、D2、D3）、3个地址输入端（A0、A1、A2）和1个使能端（G）。

当G=0时，数据选择器处于正常工作状态；当G=1时，所有数据输入端均被封锁，输出端输出高阻态。

三、实验器材1. 双4选1数据选择器74LS1532. 逻辑门电路3. 电源4. 指示灯5. 连接线6. 逻辑分析仪四、实验步骤1. 连接电路根据实验要求，连接双4选1数据选择器74LS153、逻辑门电路、电源、指示灯和连线。

2. 设计电路（1）根据实验要求，设计一个简单的数据选择器电路，实现以下功能：当A0=0、A1=0时，输出D0；当A0=0、A1=1时，输出D1；当A0=1、A1=0时，输出D2；当A0=1、A1=1时，输出D3。

（2）根据设计要求，将74LS153的数据输入端与逻辑门电路连接，实现数据选择功能。

3. 测试电路（1）使用逻辑分析仪或示波器观察输出端波形，验证电路是否满足设计要求。

（2）根据实验要求，测试不同地址码下的输出结果，确保电路正常工作。

4. 分析实验结果根据实验结果，分析数据选择器的工作原理和特点，总结实验心得。

五、实验结果与分析1. 实验结果通过实验，验证了双4选1数据选择器74LS153在正常工作状态下能够实现数据选择功能。

在不同地址码下，输出端输出对应的数据输入端数据。

2. 实验分析（1）数据选择器在数字电路中具有广泛的应用，如数据分配、数据选择、数据比较等。

（2）在设计数据选择器电路时，需要注意以下几点：a. 根据实际需求选择合适的数据选择器类型和规模；b. 合理安排数据输入端、地址输入端和使能端；c. 仔细检查电路连接，确保电路正常工作。

数字电路与逻辑设计实验报告实验三利用MSI设计组合逻辑电路(一)姓名：黄文轩学号：17310031班级：光电一班一、实验目的1.熟悉编码器.译码器数据选择器等组合逻辑功能模块的功能与使用方法。

2掌握用MSI设计组合逻辑电路的方法.二、实验器件1.数字电路实验箱数字万用表、示波器。

2.虚拟器件: 74LS197, 74LSI38. 74LS151,及各种门电路三、实验预习1、数据分配器考虑输入信号D为0和1的情况D=0：无论A、B、C输入如何，输出的F0--F7均为1D=1：地址信号ABC对应位置的输出为0，其他位置输出为1.这与74LS138正常工作时的逻辑相同。

因此我们只需要将D作为芯片工作与否的控制端即可。

即将D与G1连接，G——2——A——=G——2——B——=0。

就能实现目标功能。

使用Multisum仿真电路以验证接法的正确性：电路图如下所示：将仿真结果与数据分配器真值表对比：通过仿真过程我们可以看出，电路实现了将G1送来的数据只通过一条线反向送到输出端的功能。

二、基于门电路的半加半减器设计首先我们需要得到器件的真值表：基于真值表画出卡诺图并化简逻辑表达式：Y:C:根据卡诺图化简可以得到：Y=A⊕BC=(S⊕A)B这样我们可以得到使用一个与门和两个异或门实现的半加半减器，其电路图如下：使用Multisum仿真检验正确性，以74LS197作为动态输入观察输出波形，仿真结果如下图所示：波形可以与真值表对应，我们判断这种电路接法是有效正确的。

三、基于74LS138的半加半减器设计我们根据真值表得到，Q = S—A—B+ S—AB—+ SA—B+ SAB—, C = S—AB+ SA—B如果希望用74LS138的输出替代上述的逻辑表达式，我们使S与S2相连，A与S1相连，B与S0相连，则上式化简为Q=Y——1——*——Y——2——*——Y——5——*——Y——6——，C = Y——3——*——Y——5——.只需要将译码器中几个输出端接入与非门即可。

组合逻辑电路数据选择器实验报告引言：本实验旨在通过设计和实现一个组合逻辑电路数据选择器，加深对组合逻辑电路的理解并掌握其设计和实现方法。

在实验中，我们将使用逻辑门和多路选择器等电子元件来构建一个能够根据输入信号选择输出数据的电路。

实验器材和方法：实验器材：- 逻辑门集成电路芯片（如与门、或门、非门等）- 多路选择器集成电路芯片- 连线材料（如导线、插头等）- 电源实验方法：1. 根据实验要求，确定需要选择的数据位数和输入信号位数。

2. 根据需要选择的数据位数，确定所需多路选择器的输入通道数。

3. 根据输入信号位数，确定所需的逻辑门芯片数目。

4. 根据实验电路的设计原理，将逻辑门芯片和多路选择器芯片按照设计连接起来，形成完整的电路。

5. 使用导线将电路与电源连接，并确保电路的正常工作。

实验结果与讨论：经过实验，我们成功设计并实现了一个组合逻辑电路数据选择器。

在实验中，我们采用了4位数据选择器和2位输入信号。

通过调整输入信号，我们可以选择不同的数据位输出。

实验结果表明，电路能够根据输入信号正确选择并输出对应的数据位。

结论：通过本次实验，我们深入理解了组合逻辑电路数据选择器的工作原理和实现方法。

实验结果表明，我们设计和搭建的电路能够正确选择并输出所需的数据位。

通过实验，我们掌握了组合逻辑电路设计的基本技能，为今后的电路设计和实现打下了坚实的基础。

致谢：在此，我们要感谢实验中提供的器材和设备，以及指导老师对我们的耐心指导和帮助。

没有他们的支持和帮助，我们无法顺利完成本次实验。

参考文献：[1] 电子电路基础. 赵凤生, 高维平. 机械工业出版社, 2015.[2] 数字逻辑与数字系统设计. 江海滨, 李宏, 孙海燕. 电子工业出版社, 2012.[3] 组合逻辑电路设计与实验. 刘振安, 赵兰英. 中国水利水电出版社, 2018.以上为本次组合逻辑电路数据选择器实验的报告。

通过此实验，我们深入了解了组合逻辑电路的设计和实现方法，并成功搭建了一个能够选择输出数据的电路。

Guangxi University of Science and Technology实验报告实验课程：数字电子技术基础实验内容：数据选择器功能测试及应用院（系）：计算机科学与通信工程学院专业：通信工程班级：141班学生姓名：柏松学号：201400402037指导教师：段淑玉2016年6月29 日一、实验目的：1、进一步熟悉用实验来分析组合逻辑电路功能的方法。

2、了解数据选择器（多路开关MUX ）的逻辑功能及常用集成数选器。

3、了解组合逻辑电路由小规模集成电路设计和由中规模集成电路设计的不同特点。

二、实验原理：本实验使用的集成数据选择器74LS151为8选1数据选择器，数据选择端3个地址输入A 2A 1A 0用于选择8个数据输入通道D 7～D 0中对应下标的一个数据输入通道，并实现将该通道输入数据传送到输出端Y （或互补输出端Y ）。

74LS151还有一个低电平有效的使能端EN ，以便实现扩展应用。

74LS151引脚功能如图5-4和附表所示。

在使能条件下（EN =0），74LS151的输出可以表示为∑==70D Y i i i m ，其中m i 为地址变量A 2、A 1、A 0的最小项。

只要确定输入数据就能实现相应的逻辑函数，成为逻辑函数发生器。

实验线路图图5-41 2 3 4 5 6 7 8910 11 12 13 14 74LS151D 3 D 2 Y GNDD 0 CC D 1 15 16 Y EN 21 0 7 6 5 4 EN A2 A 1 A 0 Y 1 X X X 0 1 0 0 0 0 D 0 0 0 0 1 D 1 0 0 1 0 D 2 0 0 1 1 D3 0 1 0 0 D4 0 1 0 1 D5 0 1 1 0 D6 0 1 1 1 D 774151功能表三、实验内容及步骤：实验内容：1、利用实验装置测试74LS151八选一数据选择器的逻辑功能，按图5-1接线，将实验结果记录在下表中。

一、实验目的1. 理解数据选择器的工作原理和逻辑功能。

2. 掌握数据选择器的引脚及其作用。

3. 学会使用数据选择器进行组合逻辑电路的设计。

4. 通过实验验证数据选择器的应用。

二、实验原理数据选择器，又称多路选择器，是一种能够从多个数据输入中选取一路输出到输出端的数字电路。

其基本原理是利用控制信号来选择所需的输入数据。

常见的数据选择器有二选一、四选一、八选一等。

三、实验器材1. 74LS153双四选一数据选择器2. 逻辑分析仪3. 电源4. 连接线5. 逻辑门电路四、实验步骤1. 搭建实验电路：按照实验原理图连接好电路，包括数据选择器、输入端、输出端和控制端。

2. 输入数据测试：向数据选择器的输入端输入不同的数据，观察输出端的变化。

3. 控制信号测试：改变控制信号的状态，观察输出端的变化，验证数据选择器的逻辑功能。

4. 组合逻辑电路设计：设计一个组合逻辑电路，使用数据选择器实现所需的逻辑功能。

5. 电路仿真：使用逻辑分析仪对电路进行仿真，验证电路的正确性。

五、实验结果与分析1. 输入数据测试：当输入端的数据分别为0和1时，输出端能够正确地输出对应的值。

2. 控制信号测试：当控制信号改变时，输出端能够正确地选择对应的输入数据。

3. 组合逻辑电路设计：设计了一个组合逻辑电路，使用数据选择器实现了所需的逻辑功能。

4. 电路仿真：仿真结果显示，电路能够正确地实现预期的逻辑功能。

六、实验心得1. 通过本次实验，我对数据选择器的工作原理和逻辑功能有了更深入的了解。

2. 实验过程中，我学会了如何使用数据选择器进行组合逻辑电路的设计。

3. 实验让我认识到，在实际应用中，数据选择器可以简化电路设计，提高电路的可靠性。

4. 通过本次实验，我提高了自己的动手能力和逻辑思维能力。

七、总结本次实验成功地实现了数据选择器的测试和应用，验证了数据选择器的逻辑功能。

通过实验，我对数据选择器有了更深入的了解，并掌握了使用数据选择器进行组合逻辑电路设计的技巧。

组合逻辑电路数据选择器实验报告简介本实验报告旨在探讨组合逻辑电路数据选择器的原理、设计与实现。

在本实验中，我们将通过搭建一个4位数据选择器来深入理解其工作原理，并通过验证实验结果来确认其正确性。

本报告将按照以下结构进行论述：1.概述2.数据选择器的原理3.设计与实现1.电路图设计2.材料准备3.实验步骤4.实验结果4.总结与心得体会概述组合逻辑电路数据选择器是一种常见的数字电路元件，其作用是根据输入的选择信号，从多个数据信号中选择一个进行输出。

数据选择器通常用于诸如多路开关、数据缓存等应用中。

本实验将设计一种4位数据选择器，通过实验验证其正确性和预期功能。

数据选择器的原理数据选择器的原理可以简单概括为：根据选择信号的不同，从多个输入信号中选择一个进行输出。

一种常见的4位数据选择器的原理如下：1.有4个输入端（A0、A1、A2、A3），用于输入4位数据信号。

2.有2个选择输入端（S0、S1），用于输入2位选择信号。

3.根据不同的选择信号，将相应的输入信号输出到输出端。

设计与实现电路图设计首先，我们需要根据数据选择器的原理设计电路图。

图中包含了4个输入端（A0、A1、A2、A3），2个选择输入端（S0、S1）和1个输出端（OUT）。

其中，选择输入端用于控制选择的数据信号，输出端用于输出选择后的数据信号。

材料准备在开始实验之前，我们需要准备以下材料：•面包板•逻辑门芯片（例如：74LS153）•连接线•电源实验步骤根据电路图设计，我们按照以下步骤来实现数据选择器：1.将逻辑门芯片插入面包板，确保引脚与电路图设计对应。

2.将输入端（A0、A1、A2、A3）分别连接到逻辑门芯片的对应引脚。

3.将选择输入端（S0、S1）分别连接到逻辑门芯片的对应引脚。

4.将输出端（OUT）连接到逻辑门芯片的对应引脚。

5.使用连接线将面包板连接到电源。

6.打开电源，观察输出端的信号变化。

实验结果经过实验，我们发现数据选择器能够按照选择信号的不同，输出相应的数据信号。

实验三组合逻辑电路的功能测试基本逻辑门测试：1.与门测试：在输入端口分别接入两个输入信号A、B，并将输出端口接入示波器。

通过输入不同的逻辑电平（0或1），观察输出信号。

当输入信号都为1时，输出信号应为1；其他情况下，输出信号应为0。

2.或门测试：与与门测试类似，在输入端口分别接入两个输入信号A、B，并将输出端口接入示波器。

通过输入不同的逻辑电平（0或1），观察输出信号。

当输入信号都为0时，输出信号应为0；其他情况下，输出信号应为13.非门测试：在输入端口接入输入信号A，并将输出端口接入示波器。

通过输入不同的逻辑电平（0或1），观察输出信号。

当输入信号为0时，输出信号应为1；当输入信号为1时，输出信号应为0。

4.异或门测试：在输入端口分别接入两个输入信号A、B，并将输出端口接入示波器。

通过输入不同的逻辑电平（0或1），观察输出信号。

当输入信号相同（均为0或均为1）时，输出信号应为0；当输入信号不同（一个为0，一个为1）时，输出信号应为1组合逻辑电路测试：1.与门与非门的组合测试：在输入端口分别接入两个输入信号A、B，并将输出端口接入示波器。

通过输入不同的逻辑电平（0或1），观察输出信号。

当输入信号都为1时，输出信号应为0；其他情况下，输出信号应为12.或门与非门的组合测试：与与门与非门的组合测试类似，只需将与门替换为或门，测试结果应与与门与非门的组合测试相反。

3.封装后的组合逻辑电路测试：使用封装后的组合逻辑电路实现具体的逻辑功能，如加法器、选择器等。

通过输入不同的逻辑电平（0或1），观察输出信号，验证实现的逻辑功能是否正确。

在进行功能测试时，需要注意输入信号的切换时间、输出信号的稳定时间，确保电路能够正常工作。

此外，还可以通过逻辑表或真值表对测试结果进行验证，确保组合逻辑电路的正确性。

总结：实验三组合逻辑电路的功能测试是通过对基本逻辑门和组合逻辑电路进行输入输出信号的观察和测试，验证其功能正确性。

南通大学计算机科学与技术学院计算机数字逻辑设计实验报告书实验名组合逻辑电路数据选择器实验班级_____计嵌151_______________姓名_____张耀_____________________指导教师顾晖日期 2016-11-03目录实验一组合逻辑电路数据选择器实验 (1)1.实验目的 (1)2.实验用器件和仪表 (1)3.实验内容 (1)4.电路原理图 (1)5.实验过程及数据记录 (2)6.实验数据分析与小结 (9)7.实验心得体会 (9)实验三组合逻辑电路数据选择器实验1 实验目的1. 熟悉集成数据选择器的逻辑功能及测试方法。

2. 学会用集成数据选择器进行逻辑设计。

2 实验用器件和仪表1、8 选 1 数据选择器 74HC251 1 片3 实验内容1、基本组合逻辑电路的搭建与测量2、数据选择器的使用3、利用两个 74HC251 芯片（或 74HC151 芯片）和其他辅助元件，设计搭建 16 路选 1 的电路。

4 电路原理图1、基本组合逻辑电路的搭建与测量2、数据选择器的使用3、利用两个 74HC251 芯片（或 74HC151 芯片）和其他辅助元件，设计搭建 16 路选 1 的电路。

5 实验过程及数据记录1、基本组合逻辑电路的搭建与测量用 2 片 74LS00 组成图 3.1 所示逻辑电路。

为便于接线和检查，在图中要注明芯片编号及各引脚对应的编号。

图 3.1 组合逻辑电路（2）先按图 3.1 写出 Y1、Y2 的逻辑表达式并化简。

Y1==A·B ·A =A + A·B=A + BY2=B·C ·B·A = A · B+ B ·C（3）图中 A、B、C 接逻辑开关，Y1，Y2 接发光管或逻辑终端电平显示。

（4）改变 A、B、C 输入的状态，观测并填表写出 Y1，Y2 的输出状态。

表 3.1 组合电路记录输入输出A B C Y1 Y20 0 0 0 00 0 1 0 10 1 1 1 11 1 1 1 01 1 0 1 01 0 0 1 01 0 1 1 10 1 0 1 1（5）将（2）中的运算结果与（4）中的实验结果进行比较。

实验三译码器和数据选择器一、实验目的1．熟悉中规模集成译码器电路的原理及功能；2．掌握中规模集成译码器的使用方法及功能测试方法；3．了解集成译码器的应用。

二、实验预习要求1．复习译码器电路工作原理；2．预习中规模集成电路译码器74LS138的逻辑功能及使用方法；3．仔细阅读实验原理与实验内容，设计相应的电路和数据表格。

三、实验原理译码器是一个多输入、多输出的组合逻辑电路，其功能是将每个输入的二进制代码译成对应的输出高、低电平的信号，它是编码的反操作。

译码器在数字系统中的用途比较广泛，它不仅常用于代码的转换，终端的数字显示，还用于数据分配、脉冲分配、存储器寻址和组合逻辑信号的产生等场合。

常用的译码器电路有二进制译码器、二-十进制译码器、显示译码器等种类，不同的功能需求可选用不同种类的译码器来实现。

本实验采用TTL中规模集成译码电路74LS138译码器，其管脚分布图见附录，表实验3.1为其功能真值表。

鉴于74LS138有三个附加的控制端G1、G2A、G2B，可利用其片选的作用可以级联扩展译码器的功能，也可以利用其控制功能构成一个完整的数据分配器。

1. 用74LS138实现组合逻辑功能由于二进制译码器的每一个输出均是输入代码的最小项函数，因此，配以适当的门电路，利用74LS138可以实现任意自变量数不超过三个的组合逻辑函数。

如图实验3.1逻辑图所示，用一个74LS138和一个四输入与非门可以实现逻辑函数。

∑=)7,4,2,1(m F 。

2. 用74LS138实现一个数据分配器数据分配器也称多路分配器，其功能是，在数据传输过程中，将某一路数据分配到不同的数据通道上。

数据分配器是单输入、多输出组合逻辑电路。

带控制输入端的译码器也是一个完整的数据分配器。

如图实验3.1所示，如果把G1作为数据输入端（同时令G2A ＝G2B ＝0），将C 、B 、A 作为地址输入端，则从G1送来的数据只能通过由 CBA 所指定的一根数据线上送出去，实现数据的反码分配输出。

实验三组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算）一、实验目的1.掌握组合逻辑电路的实验分析方法。

2.验证半加器和全加器的逻辑功能。

3.学会二进制数的运算规律。

二、实验仪器及材料器件74LS00二输入端四与非门3片74LS86二输入端四异或门1片74LS54四组输入与或非门1片三、预习要求1.预习组合逻辑电路的分析方法。

2.预习用非门和异或门构成的半加器，全加器的工作原理。

3.预习二进制数的运算。

四、实验内容1.组合逻辑电路功能测试。

（1）用2片74LS00组成图2.1所示逻辑电路（注意：两片都要接电源、接地）。

为便于接线和检查，在图中要注明芯片各引脚对应的编号。

（2）图中A，B，C接电平开关，Y1，Y2接发光管电平显示。

（3）按表2－1要求，改变A，B，C的状态填表并写出Y1、Y2逻辑表达式。

（4）将运算结果与实验比较。

图2.1表2-12.测试用异或门（74LS86）和与非门组成的半加器的逻辑功能。

根据半加器的逻辑表达式可知，半加器Y是A，B的异或，而进位Z是A，B相与，故半加器可用一个集成异或门和二个与非门组成如图2.2所示。

写出电路的逻辑表达式。

（1）在学习机上用异或门和与门接成以上电路。

A，B接电平开关Y，Z接电平显示。

（2）按表2.2要求改变A，B状态并记录。

图2.2表2-23.测试全加器的逻辑功能。

（注意：用3片74LS00而且每片都要接电源、接地）（1）写出图2.3电路的逻辑表达式。

（2）根据逻辑表达式列真值表。

（3）根据真值表画逻辑函数Si、Ci的卡诺图,化简卡诺图并写出Si、Ci的逻辑表达式。

（4）填写表2－3 各点状态。

（5）按原理图选择与非门并接线进行测试，将测试结果记入表2－4并与上表进行比较看逻辑功能是否一致。

图2.3Y= Z=X1= X2=X3= S i=C i=Si = Ci =表2-34、测试用异或，与或非门组成的全加器的逻辑功能。

全加器可以用两个半加器和两个与门一个或门组成，在实验中，常用一块双异或门，一个与或非门和一个与非门实现。

实验三、数据选择器和译码器
一、实验目的
1、熟悉数据选择器的逻辑功能。

2、掌握译码器的逻辑功能。

二、实验所用仪器和芯片
1、双4选1数据选择器74LS153 1片
2、双2-4线译码器74LS139 1片
3、TEC-5实验系统 1台
4、示波器 1台
三、实验内容
1、测试74LS153中一个4选1数据选择器的逻辑功能。

4个数据输入引脚C0-C3分别接实验台上的500KHz、50KHz、5KHz、电平开关。

变化数据选择引脚A、B和使能引脚G的电平，产生8种不同的组合。

观测每种组合下，数据选择器的输出波形。

2、测试74LS139中一个2-4译码器的逻辑功能。

4个译码输出引脚Y0-Y3接电平指示灯。

改变引脚G、B、A的电平，产生8种组合。

观测并记录指示灯的显示状态。

*3、测试74LS139中2-4译码器的输出作为数码管（右边5个之一）的输入。

改变引脚G、B、A的电平，观察并记录数码管的显示。

四、实验报告要求
1、画出实验接线图。

2、根据实验结果写出74LS139的真值表。

3、根据实验结果写出74LS153的真值表。

4、分析74LS139和74LS153中引脚G的功能。

*5、根据实验结果写出引脚G、B、A的电平变化时，数码管的显示规律。

实验三选数据选择器实验报告Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】实验三、八选一数据选择器一、实验目的：1.熟悉Quartus 软件的使用和FPGA设计流程2.用VHDL语言进行八选一数据选择器的设计二、实验步骤：一．建立文件夹：在D盘“xingming”的文件夹下建立一个名为“choice8”的文件夹。

二．建立新工程1.双击桌面上Quartus 的图标，启动该软件。

2.通过File => New Project Wizard… 菜单命令启动新项目向导。

在随后弹出的对话框上点击Next按钮，在 What is the working directory for this project 栏目中设定新项目所使用的路径：D:\xingming\choice8；在What is the name of this project 栏目中输入新项目的名字:choice8，点击 Next 按钮。

在下一个出现的对话框中继续点击Next,跳过这步。

3.为本项目指定目标器件：选择器件系列为ACEX1K ,选择具体器件为EP1K30TC144-3 1728 24576 ,再点击Next。

在弹出的下一对话框中继续点击Next ，最后确认相关设置，点击Finish按钮，完成新项目创建。

三．设计输入1.建立一个VHDL文件。

通过 File => New 菜单命令，在随后弹出的对话框中选择 VHDL File选项，点击 OK 按钮。

通过 File => Save As 命令，将其保存，并加入到项目中。

2.在VHDL界面输入8选1数据选择器程序，然后通过File => Save As 命令保存。

四．综合适配1.选择Processing =>Start Compilation命令,检查发现无程序语法错误。

2.执行Tools =>Netlist Viewer =>RTL Viewe, 生成RTL图。