用中规模集成电路(MSI)设计逻辑电路 下载

一、 实训目的
1．掌握中规模集成电路数据选通器74LS151的性能及使用方法；
2．用数据选通器实现简单的组合逻辑函数，完成电路设计。
二、实训内容
1．测试数据选通器74LS151（8选1）的逻辑功能；
2．用数据选通器74LS151（8选1）实现一个四开关任意控制同一灯的控制电路。
三、实训主要元件
74LS151（8选1数据选通器） 
外引线排列图：
 
（详细资料请查后附表）
四、实训原理、步骤及要求
（一）原理：
74LS151为多选一数据选择器。如功能表所示，有八个数据输入端（D0~D7），三个地址输入端（A0~A2），一个选通输入端（ ）和两个互补输出端（Y、 ）。A0~A2的状态可以确定D0~D7其中的一个数据被选中，且在 =0时，在Y、 输出被选数据。
1．多通道数据传送
数据选择器的一个主要用途是实现多路信号共用一个通道传输，特别是在时分系统、数据采集系统、数字逻辑系统中的总线传输以及并串变换等方面应用十分广泛。图5.1可以实现8位数据并行输入至串行输出的转换。　　　
 
　图5.1   8位并行输入转换为串行输出
2．用74LS151实现逻辑函数功能
由于数据选择器是组合逻辑电路，用它来实现函数比用TTL小规模门电路要简便得多。设计方法有两种：
① 当输入变量个数与数据选择器的地址端个数相同时，通常采用真值表方法。即先将所要求的函数关系Y的真值表列出，如表1所示。表中的输入变量对应数据选择器的地址输入端（A0~A2），输出函数Y的取值对应于数据选择器的数据输入端（D0~D7）要接的电平值。用74LS151实现真值表所代表的逻辑函数功能方法1的原理图如图5.2所示。
   图5.2  74LS151实现逻辑函数方法1原理图           图5.3  74LS151实现逻辑函数方法2原理图
② 当输入变量个数比数据选择器的地址个数多时，多余的一个变量从数据的地址端输入。
如表1所示逻辑函数真值表，由表写出逻辑表达：
                   
可将表达式改写为：

表1                    
A B C Y
0 0 0 0
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 0
1 0 0 0
1 0 1 1
1 1 1 1
若将C、B接入选择器的地址输入端（A2=C、A1=B），而将A按逻辑函数要求加到选择器的各数据输入端（D0=A， ，D2=0，D3=1），则用一片四选一的数据选择器就可以实现逻辑功能。用74LS151实现真值表所代表的逻辑函数功能逻辑方法2原理图如图5.3所示。