实验五、 数据选择器及其应用设计 (交周)《电子技术基础实验(模拟、数字)》课件
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数据选择器及其应用实验报告数据选择器及其应用实验报告引言:数据选择器是数字电路中常见的一种基本逻辑电路元件,它用于从多个输入信号中选择一个输出信号。
在本次实验中,我们将通过设计和搭建一个数据选择器电路,并探讨其在实际应用中的潜力和限制。
一、实验目的本次实验的主要目的是通过搭建一个4位数据选择器电路,掌握数据选择器的原理和工作方式,并且了解其在数字电路中的应用。
二、实验器材和材料1. 电路模拟软件:我们选择了Multisim作为实验中的电路模拟软件,它可以帮助我们方便地进行电路设计和模拟。
2. 逻辑门芯片:我们使用了74LS153作为数据选择器的逻辑门芯片,它具有两个4-输入、1-输出的数据选择器。
3. 连接线、电源等辅助材料。
三、实验步骤1. 根据74LS153的逻辑图和引脚功能图,连接电路。
我们将两个74LS153芯片并联,以扩展数据选择器的位数,从而实现4位数据选择器。
2. 使用Multisim软件,设计并搭建电路。
根据74LS153的引脚功能图,将芯片的输入端与信号源相连,输出端与LED灯相连,以便观察电路的输出情况。
3. 对电路进行仿真测试。
通过Multisim软件,输入不同的数据信号,观察LED 灯的亮灭情况,并记录下来。
4. 分析和总结实验结果。
根据实验数据和观察结果,我们将对数据选择器的工作原理和应用进行分析和总结。
四、实验结果与分析在实验中,我们输入了不同的数据信号,观察到LED灯的亮灭情况与输入信号的变化相对应。
这验证了数据选择器的正确工作,并且证明了其在数字电路中的应用潜力。
然而,我们也发现了一些限制和局限性。
首先,数据选择器的位数限制了它能够处理的输入信号的数量。
在本次实验中,我们使用了4位数据选择器,因此只能选择4个输入信号中的一个。
如果需要选择更多的输入信号,我们需要使用更多的数据选择器进行级联。
此外,数据选择器的速度也是一个重要的考量因素。
在实际应用中,我们需要根据具体的需求选择适合的数据选择器,以确保其能够满足系统的时序要求。
数据选择器及其应用实验报告一、实验目的本次实验旨在深入了解数据选择器的工作原理、功能特点以及其在数字电路中的广泛应用。
通过实际操作和测试,掌握数据选择器的逻辑功能和使用方法,培养实际动手能力和逻辑思维能力。
二、实验原理数据选择器(Data Selector)又称多路选择器(Multiplexer),是一种能从多个输入数据中选择一个输出的组合逻辑电路。
常见的数据选择器有 2 选 1、4 选 1、8 选 1 等。
以 4 选 1 数据选择器为例,它有 4 个数据输入端(D0、D1、D2、D3)、2 个地址输入端(A1、A0)和 1 个输出端(Y)。
地址输入端的不同组合决定了从哪个数据输入端选择数据输出。
数据选择器的逻辑表达式为:Y = D0(A1'A0')+ D1(A1'A0) +D2(A1A0')+ D3(A1A0)三、实验器材1、数字电路实验箱2、 74LS153 双 4 选 1 数据选择器芯片3、逻辑电平指示器4、导线若干四、实验内容与步骤1、测试 74LS153 数据选择器的逻辑功能将 74LS153 芯片插入实验箱的插座中。
按照芯片引脚图,将地址输入端 A1、A0 分别连接到逻辑电平开关,数据输入端 D0 D3 分别连接到高电平(1)或低电平(0)。
观察逻辑电平指示器,记录不同地址输入组合下的输出结果,并与理论值进行比较。
2、用 74LS153 实现逻辑函数给定一个逻辑函数,例如 F = A'B + AB'将逻辑函数转化为与数据选择器输入输出关系相匹配的形式。
根据转换后的表达式,连接电路,验证输出结果是否与预期相符。
3、数据选择器的级联使用两个74LS153 芯片进行级联,实现8 选1 数据选择器的功能。
连接电路,测试级联后的逻辑功能。
五、实验数据及结果分析1、逻辑功能测试结果| A1 | A0 | D0 | D1 | D2 | D3 | Y |||||||||| 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 || 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 || 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 || 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |实验结果与理论值相符,验证了 74LS153 数据选择器的逻辑功能的正确性。
数据选择器及其应用实验报告实验目的:
本实验的目的是通过实现数据选择器的功能,加深对于数字电路的理解,并提升对于数字电路实现的实践能力。
实验原理:
数据选择器是一种能够从多个数据信号中选择特定信号输出的数字电路,通常它有一个或多个数据输入线、一个或多个控制输入线、一个输出线和一个使能输入线。
在数据选择器输出线上的输出值,取决于控制输入线上的值以及选择从哪一个数据输入线接收数据信号。
在本次实验中,我们使用的是双二选一的数码开关。
“双”指的是它一共有两个信道供选择,“二选一”则代表只会选择其中一个信道作为输出。
实验步骤:
1.根据实验原理和实验材料的提供,搭建实验电路。
2.设置信号源,对选择器进行输入数据和控制信号的测试。
3.根据信号源输出的数据,通过实验电路计算出数据选择器输出的结果。
4.逐一更改控制信号的值,反复测试并记录数据。
并对实验记录进行整理和比较分析,以达到理解、检验和加深对数据选择器的认识。
实验结果:
在实验中我们完成了数据选择器的搭建和调试,并通过多次实验数据的记录与比较,成功实现了数据选择器的功能。
实验结论:
通过本次实验,我们深入学习了数据选择器的工作原理和实现方式,并从中进一步了解了数字电路的基本概念和实现方式。
通
过反复实验和分析,我们成功完成了数据选择器的功能调试,提升了我们的实践能力和对数字电路的理解。
实验二数据选择器及其应用学号:姓名:日期: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。
三、实验原理:数据选择器又称为多路开关,是一种重要的组合逻辑器件,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。
四、实验内容:1、用与非门实现二选一数据选择器并测试。
建立如图所示的实验电路。
调动逻辑点评开关,是选择器地址A0为某一定值。
v为脉冲信号源,将v链接到数据输入端D1,数据通道D0接逻辑开关,改变地址端A0的值,用示波器观察选择器的输出Q。
2、用一种74SL153及门电路设计实现一位全加器,输入用三个逻辑开关分别代表A、B、CI,输出用两个指示灯分别代表CO、SO。
五、实验结果:1、与非门实现二选一数据选择器:仿真电路图:1kHz示波器显示结果10kHz示波器显示结果仿真实验结果实际电路实验结果从以上试验结果可看出,10kHZ比1kHZ明显来的要密集以及速度快,当切换0-1开关时,开关是0时为1K,1时为10K,与非门实现二选一数据选择器成功。
2、全加器仿真结果实际电结果L1亮L2亮L1和L2都亮。
实训二十五数据选择器及其应用一、实训目的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、实训电路图25-1 74LS151引脚图图25-2 74LS153引脚图图25-3 8选1数据选择器图25-4 4选1数据选择器实现实现B AB=的接线图ABCF+AF+A=的接线图++BCABCBCA三、实训设备与器件序号名称型号与规格数量备注1直流稳压电源+5V 1路实训台2直流数字电压表1只实训台3逻辑电平输出DDZ-224逻辑电平显示DDZ-22516P芯片插座1个DDZ-226集成芯片74LS151 1片7集成芯片74LS153 1片B A B A F +=四、实训内容与步骤1. 用8选1数据选择器74LS151实现函数:(1) 根据表25-1所示A 、B 值,理论计算F 。
(2) 在DDZ-22上选取一个16P 插座,按定位标记插好74LS151集成块,根据图25-1和图25-3连接实训线路。
(3) 将实训挂箱上+5V 直流电源接74LS151的16脚,地接8脚。
将A 、B (即A0、A1)接逻辑电平输出口,A2接地,将D1、D2接“1”,D0、D3接地,其余数据输入端D4~D7都接地,8选1数据选择器的输出Q 接逻辑电平显示。
(4) 按照表25-1所示,改变A 、B 值,观察并记录逻辑电平显示情况(发光管亮,表示输出高电平“1”,发光管不亮,表示输出低电平“0”)。
表25-12. 用4选1数据选择器74LS153实现函数ABC C AB C B A BC A F +++= (1) 根据表25-2所示A 、B 、C 值,理论计算F 。
(2) 在DDZ-22上选取一个16P 插座,按定位标记插好74LS153集成块,根据图25-2和图25-4连接实训线路。
(3) 按照表25-2所示,改变A 、B 、C 值,观察并记录逻辑电平显示情况。
表25-2五、实训总结1.总结数据选择器的工作原理。
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。
实验五数据选择器逻辑功能测试及应用一、实验目的:1、掌握集成数据选择器的逻辑功能及使用方法;2、学会用数据选择器实现组合逻辑电路的方法。
二、实验原理:数据选择器的芯片种类很多,常用的2选1、4选1、8选1、16选1、32选1等。
本实验使用的是8选1 数据选择器74LS151。
用数据选择器实现逻辑函数表达式有两种常用的方法:数据选择器又叫“多路开关”。
数据选择器在地址控制端(或叫选择控制)的控制下,从多个数据输入通道中选择其中一通道的数据传输至输出端。
工作条件:G’=0 Array(数据选择器74LS151引脚排列)三、实验仪器及器材:实验仪器设备:D2H+型数字电路实验箱集成块:74LS151 74LS153 74LS04四、实验内容与步骤:(写出用数据选择器实现逻辑函数设计过程、画出接线图)1、测试数据选择器74LS151的逻辑功能:X0-X7为数据输入端A、B、C地址输入端Y:数据输出端E’=0时,74LS151工作;E’=1时,74LS151不工作真值表为:2、用数据选择器74LS151实现逻辑函数:Y =0D ()C B A +1D ()C B A +2D ()C B A +3D ()BC A6D ()C AB +7D ()ABC要有 :Y=B A +C A +C B则要:0D =1D =7D =0 2D =3D =4D =5D =6D =13、用数据选择器74LS153实现逻辑函数:Y =0D ()B A +1D ()B A +2D ()B A +3D ()AB要使: 既有:0D =3D =01D =2D =1五、实验收获、体会:1.实验中要求掌握74LS151,74LS153的性能和工作条件;2.要会用数据选择器来实现函数功能;。
实验数据选择器及其应用一、实验目的1.了解74LS151(T3151)八选一数据选择器的逻辑功能。
2.学习应用74LS151进行简单逻辑设计。
3.了解74LS151的不同用途。
二、实验设备和器件1.+5V直流电源2.逻辑电平开关3.逻辑电平显示器4.74LS151(或CC4512)74LS153(或CC4539)三、实验原理数据选择器又叫“多路开关”。
数据选择器在地址码(或叫选择控制)电位的控制下,从几个数据输入中选择一个并将其送到一个公共的输出端。
数据选择器的电路结构一般由与或门阵列组成,也有用传输门开关和门电路混合而成的。
八选一数据选择器74LS151选择控制端(地址端)为A2~A0,按二进制译码,从8个输入数据D0~D7中,选择一个需要的数据送到输出端Q,为使能端,低电平有效。
四、实验内容与步骤1、数据选择器逻辑功能测试1.1电路图输入输出A B C D1Q1Q20 0 0 1 0 10 0 1 1 1 00 1 1 1 0 11 0 0 1 0 11 0 1 1 0 11 1 0 1 0 11 1 1 1 0 12、三输入多数表决器2.1 设计过程由多数表决器的特性,当有两个及以上的1时,数据选择器输出应该为高电平,二极管发光,由此可以设计逻辑电路图。
2.2电路图2.3实验结果输入输出A B C Q00000010010001111000101111011111根据仿真结果测试,逻辑电路图正常,能实现上述功能3、逻辑函数测试3.1 电路图3.2 实验结果1. F=AB+AC;2. F=ABC+ABC+BC仿真之后的结果如下:输入输出A B C F100010011010001101000101111001111输入输出A B C F200010010010001101001101111011110逻辑函数1、2的测试结果与预计结果相同五、实验注意事项及问题回答。
在逻辑函数功能测试中,数据选择器的功能最直观,高位位于最下端,在实验中混淆了一两次,设计电路的过程中,也是先根据真值表,判断输出的电平来源,再思考输入端是接高电平还是低电平。
实验报告---数据选择器及其应用一、 实验目的1.学习数据选择器逻辑功能测试方法。
2. 了解中规模集成数据选择器的逻辑报告。
3. 熟悉利用数据选择器构成任意逻辑函数的方法。
4. 了解数据选择器的扩展方法。
二、 实验设备和器件1、数字逻辑电路实验板 1 块2、74HC(LS)00(四二输入与非门) 1 片3、74HC(LS)153(双四选一数据选择器) 1 片三、 实验原理1、双四选一数据选择器74HC153所谓双4选1数据选择器就是在一块集成芯片上有两个4选1数据选择器。
引脚排列如图所示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为两个输入端。
(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 。
该电路的表达式:Y=A -1A -0D 0+A -1A 0D 1+A 1A -0D 2+A 1A 0D 3 2、数据选择器的应用用数据选择器实现逻辑函数,方法和译码器相似,只是将出现的最小项对应的数据端接入高电平,未出现的接低电平,将地址端作为自变量的输入端,则可以实现。
3、实验用器件管脚介绍1、74HC(LS)00(四二输入与非门)管脚如下图所示。
2、74HC(LS)153(双四选一数据选择器)管脚如下图所示。
四、 实验内容与步骤1、测试双四选一数据选择器的逻辑功能(基本命题)在试验箱上接线,地址端A 1、A 0、数据端D 0~D 3、使能端1S -接逻辑开关,在数据端D 0~D 3分别输入不同的信号:高电平、低电平、频率为1hz 的方波和频率为10hz 的方波。
其中输出端Y 接逻辑电平显示器,按74HC153功能表逐项进行测试,将测试结果填入下表中3、用双四选一数据选择器74HC153构成八选一数据选择器 参照下图搭接电路,并观察电路的功能。