實(shí)驗(yàn)四數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器

1、實(shí)驗(yàn)四 數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器的工作原理和特點(diǎn)；2. 熟悉數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)據(jù)分配器的管腳排列和邏輯功能；3. 熟悉數(shù)據(jù)選擇器、分配器的擴(kuò)展方法。 二、預(yù)習(xí)要求1. 復(fù)習(xí)有關(guān)數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器的章節(jié)；2. 按實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的要求，做好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告，畫(huà)好實(shí)驗(yàn)線路圖和記錄表格。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件1. TDN-DS數(shù)字邏輯電路/數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。2. 74LS151和74LS138各一片。3. 數(shù)字萬(wàn)用表，連接導(dǎo)線若干。四、實(shí)驗(yàn)的原理數(shù)據(jù)選擇器又叫多路開(kāi)關(guān)，其基本功能相當(dāng)于多位開(kāi)關(guān)，其集成電路有“四選一”、“八選一”、“十六選一”等多種類(lèi)型。我們以“八選

2、一”數(shù)據(jù)選擇器74LS151為例進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證。數(shù)據(jù)選擇器的應(yīng)用很廣，它可實(shí)現(xiàn)任何形式的邏輯函數(shù)、將并行碼變成串行碼和組成數(shù)碼比較器等。例如在計(jì)算機(jī)數(shù)字控制裝置和數(shù)字通信系統(tǒng)中，往往要求將并行形式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行的形式。若用數(shù)據(jù)選擇器就能很容易完成這種轉(zhuǎn)換。只要將欲變換的并行碼送到數(shù)據(jù)選擇器的信號(hào)輸入端，使組件的控制信號(hào)按一定的編碼（如二進(jìn)制碼）順序依次變化，則可在輸出端獲得串行碼輸出，如圖1所示。圖4-1 變并行碼為串行碼的示意圖數(shù)據(jù)分配器實(shí)際上其邏輯功能與數(shù)據(jù)選擇器相反，它的功能是使數(shù)據(jù)由一個(gè)輸入端向多個(gè)輸出端中的某一個(gè)進(jìn)行傳送，它的電路結(jié)構(gòu)類(lèi)似于譯碼器，所不同的是多了一個(gè)輸入端。若數(shù)據(jù)分配

3、器的輸入端恒為1，它就成了譯碼器。實(shí)際上，我們可以用譯碼器集成電路充當(dāng)數(shù)據(jù)分配器。例如，用2-4線譯碼器充當(dāng)四路數(shù)據(jù)分配器，3-8線譯碼器充當(dāng)八路數(shù)據(jù)分配器。具體是將譯碼器的譯碼輸出充當(dāng)數(shù)據(jù)分配器輸出，而將譯碼器的使能輸入充當(dāng)數(shù)據(jù)分配器的數(shù)據(jù)輸入。數(shù)據(jù)選擇器和分配器組合起來(lái)，可實(shí)現(xiàn)多路分配，即在一條信號(hào)線上傳輸多路信號(hào)，圖4-2即為多路信號(hào)的示意圖。這種分時(shí)地傳送多路信息的方法在數(shù)字電子技術(shù)中經(jīng)常被采用。 圖4-2 多路信號(hào)傳送示意圖五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟（一）數(shù)據(jù)選擇器實(shí)驗(yàn)1) 數(shù)據(jù)選擇器的功能驗(yàn)證。將實(shí)驗(yàn)用74LS151“八選一”數(shù)據(jù)選擇器插入實(shí)驗(yàn)箱中，按圖4-3接線。其中C、B、A為三位地址

4、碼，S為低電平選通輸入端，D0D7為數(shù)據(jù)輸入端，輸出Y為原碼輸出端，W為反碼輸出端。置選通端S為0電平，數(shù)據(jù)選擇器被選中，撥動(dòng)邏輯開(kāi)關(guān)K3K1分別000，001，···，111（置數(shù)據(jù)輸入端D0D7分別為11110000或10101010），觀察輸出端Y和W輸出結(jié)果，并記錄。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，圖4-3實(shí)現(xiàn)了圖4-1的并行碼變串行碼的轉(zhuǎn)換。圖4-3 八選一數(shù)據(jù)選擇器實(shí)驗(yàn)接線圖當(dāng)D0D7為11110000時(shí)，邏輯開(kāi)關(guān)K3K1輸入與選擇器輸出的關(guān)系見(jiàn)表4-1。表4-1 邏輯開(kāi)關(guān)K3K1輸入與選擇器輸出的關(guān)系K3K2K1YW000001010011100101110111當(dāng)D

5、0D7為10101010時(shí)，邏輯開(kāi)關(guān)K3K1輸入與選擇器輸出的關(guān)系見(jiàn)表4-2。表4-2 邏輯開(kāi)關(guān)K3K1輸入與選擇器輸出的關(guān)系K3K2K1YW000001010011100101110111實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與結(jié)論：（二）多路信號(hào)傳輸實(shí)驗(yàn)譯碼器常?？山映蓴?shù)據(jù)分配器，在本實(shí)驗(yàn)的多路分配器中，就是用3-8線74LS138譯碼器接成數(shù)據(jù)分配器形式，從而完成多路信號(hào)的傳輸，具體實(shí)驗(yàn)接線見(jiàn)圖4-4。由圖4-4可見(jiàn)，D0D7分別接數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)或邏輯開(kāi)關(guān)，D0D7接8個(gè)發(fā)光二極管LED顯示，數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器的地址碼一一對(duì)應(yīng)相連，并接三位邏輯電平開(kāi)關(guān)。把數(shù)據(jù)選擇器74LS151原碼輸出端Y與74LS138的G2A

6、和G2B輸入端相連，兩個(gè)芯片的選通分別接規(guī)定的電平。這樣完成了多路分配器的功能。圖4-4 多路信號(hào)傳輸實(shí)驗(yàn)（多路分配器）的接線圖置D0D7為11110000和10101010兩種狀態(tài)，再分別兩次置地址碼CA為07，觀察輸出發(fā)光二極管LED狀態(tài)，并記錄。當(dāng)D0D7為11110000時(shí)，地址碼A3A0與輸出的關(guān)系見(jiàn)表4-3。 表4-3 當(dāng)D0D7為11110000時(shí)，地址碼CA與輸出的關(guān)系輸 入輸 出CBAD0D1D2D3D4D5D6D7000001010011100101110111 當(dāng)D0D7為10101010時(shí)，地址碼CA與輸出的關(guān)系見(jiàn)表4-4。表4-4 當(dāng)D0D7為10101010時(shí)，地址碼CA與輸出的關(guān)系輸 入輸 出CBAD0D1D2D3D4D5D6D7000001010011100101110111實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與結(jié)論：六、思考題何種譯碼器可以作為