实验原理：实现函数F=AB’+A’B

数据选择器又称为“多路开关”。数据选择器在地址码（或称选择控制）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。数据选择器的功能类似一个单刀多掷开关，如图5.3.1 所示，图中有8 路数据D0～D7，通过选择控制信号A2～A0（地址码）从8 路数据中选中某一路数据送至输出端Y。

数据选择器是逻辑设计中应用十分广泛的逻辑器件，它有2 选1、4 选1、8 选1、16 选1 等类别。

1）8 选1 数据选择器74LS151

74LS151 为互补输出的8 选1 数据选择器，引脚排列如图5.3.2 所示，功能见表5.3.1。

图5.3.1　4 选1 数据选择器示意图

图5.3.2　74LS151 引脚排列

表5.3.1　74LS151 功能表

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Y，S′为使能端，低电平有效。

①使能端S′＝1 时，不论A2～A0状态如何，均无输出（Y＝0），多路开关被禁止。

②使能端S′＝0 时，多路开关正常工作，根据地址码A2A1A0的状态，选择D0～D7中某一个通道的数据输送到输出端Y。

如：A2A1A0＝000，则选择D0数据到输出端，即Y＝D0。

如：A2A1A0＝001，则选择D1数据到输出端，即Y＝D1，其余类推。

2）双4 选1 数据选择器74LS153

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5.3.3 所示，功能见表5.3.2。

图5.3.3　74LS153 引脚功能

表5.3.2　74LS153 功能表

1S′，2S′为两个独立的使能端；A1，A0为共用的地址输入端；1D0～1D3和2D0～2D3分别为两个4 选1 数据选择器的数据输入端；1Y，2Y 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，Y＝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Y。

如：A1A0＝00，则选择D0数据到输出端，即Y＝D0。

如：A1A0＝01，则选择D1数据到输出端，即Y＝D1，其余类推。

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。

3）数据选择器的应用——实现逻辑函数

【例1】　用8 选1 数据选择器74LS151 实现函数F ＝AB′＋A′C＋BC′。采用8 选1 数据选择器74LS151 可实现任意三输入变量的组合逻辑函数。作出函数F 的真值表，见表5.3.3，将函数F 功能表与8 选1 数据选择器的功能表相比较，可知：(www.xing528.com)

①将输入变量C，B，A 作为8 选1 数据选择器的地址码A2，A1，A0。

②使8 选1 数据选择器的各数据输入D0～D7分别与函数F 的输出值一一对应。

则8 选1 数据选择器的输出Y 便实现了函数F＝AB′＋A′C＋BC′。接线图如图5.3.4 所示。

表5.3.3　函数F 的真值表

图5.3.4　74LS151 实现函数F＝AB′＋A′C＋BC′

显然，采用具有n 个地址端的数据选择器实现n 个变量的逻辑函数时，应将函数的输入变量加到数据选择器的地址端（A），选择器的数据端（D）按次序以函数F 输出值来赋值。

【例2】　用8 选1 数据选择器74LS151 实现函数F＝AB′＋A′B。

①列出函数的真值表如表5.3.4 所示。

②将B，A 加到地址端A1，A0，而A2接地，由表5.3.4 可见，将D1，D2接“1”及D0，D3接地，其余数据输入端D4～D7都接地，则8 选1 数据选择器的输出Y，便实现了函数F＝AB′＋A′B。

接线图如图5.3.5 所示。

表5.3.4　真值表

图5.3.5　74LS151 实现函数F＝AB′＋A′B

显然，当函数输入变量数小于数据选择器的地址端（A）时，应将不用的地址端及不用的数据输入端（D）都接地。

【例3】　用4 选1 数据选择器74LS153 实现函数F＝A⊕B⊕C′i。

首先列出上述函数的真值表，见表5.3.5。函数F 有3 个输入变量A，B，Ci，而数据选择器有两个地址端A1，A0，少于函数输入变量个数，在设计时可选A 接A1，B 接A0。将函数功能表改画成表5.3.6 的形式，由表5.3.6 可知，当将输入变量A，B，Ci中的A，B 接数据选择器的地址端A1，A0时

表5.3.5　真值表

表5.3.6　改进真值表

则4 选1 数据选择器的输出便实现了函数F＝A⊕B⊕C′i，接线图如图5.3.6 所示。

图5.3.6　用4 选1 数据选择器实现函数F＝A⊕B⊕Ci