字逻辑 第十讲 数据选择器和分配器.ppt

第十讲 数据选择器和分配器 * 内容：数据选择器和分配器 目的与要求： 1．掌握四选一、八选一的逻辑功能，对应MSI器件的使用 2．掌握用数据选择器实现逻辑函数的方法 3．了解数据分配器的逻辑功能 重点与难点： 数据选择器的逻辑功能及其实现逻辑函数的方法 * 数据选择器 在多路数据传输过程中，经常需要将其中一路信号挑选出来进行传输。这就需要用到数据选择器。 在数据选择器中，通常用地址输入信号来完成挑选数据的任务。因此数据选择器定义为：根据地址码的要求，从多路输入信号中选择其中一路输出的电路。 数据选择器的功能相当于一个单刀多掷开关 。 多路输入信号：N个； 输出信号：1个； 地址码：n位； 2n?≥N * 1. 4 选1数据选择器 0 0 0 0 1 1 0 0 D3 0 0 D2 0 0 D1 1 1 D0 0 0 0 D0 D0 D0 * 1. 4 选1数据选择器 地址码决定从４路输入中选哪１路输出 （数据通道） 数据输入端 地址输入端 （选择控制信号） 使能端 EN是使能端，低电平有效： ? 当EN=1时，输出Y=0，即无效。 ? 当EN=1时，在地址输入A1A0的 控制下,从D0~D3中选择一路输出。 * 四选一选择器构成八选一选择器 0 0 0 1 0 0 1 0 Y0 Y0 Y0 * 集成数据选择器 集成双4选1数据选择器74LS153 选通控制端S为低电平有效，即 时芯片被选中， 处于工作状态； 时芯片被禁止， 。 * 2. 8选1数据选择器-74LS151 * 数据选择器74LS151的扩展 0 0 1 工作 不工作 0 1 0 1 D5 0 D5 * 数据选择器74LS151的扩展 1 1 0 不工作 工作 1 1 0 0 D12 0 D12 * 3. 数据选择器实现逻辑函数 原理：从前述分析可知，数据选择器是地址选择变量最小项的输出器；而任何一个逻辑函数都可以表示为最小项之和的标准形式。因此，用数据选择器可以很方便地实现逻辑函数。 方法：表达式比较法（公式法）；卡诺图比较法。 1）当逻辑函数的变量个数和数据选择器的地址输入变量个数相同时，可直接用数据选择器来实现逻辑函数。 2）当逻辑函数的变量个数多于数据选择器的地址输入变量个数时（逻辑函数的变量个数最多比数据选择器的地址输入变量个数多一个），应分离出多余的变量，将余下的变量分别有序地加到数据选择器的地址输入端上。 * 确定数据选择器 确定地址变量 2 1 n个地址变量的数据选择器，不需要增加门电路，最多可实现n＋1个变量的函数。 3个变量，选用4选1数据选择器。 A1=A、A0=B 逻辑函数 1 选用74LS153 2 74LS153有两 个地址变量。 * 求Di 3 （1）公式法 函数的标准与或表达式： 4选1数据选择器输出信号的表达式： 比较L和Y，得： 3 * 画连线图 4 4 * 求Di的方法 （2）真值表法 真 值 表 C=1时L=1， 故D0=C C=0时L=1，故D1=C L=0， 故D2=0 L=1， 故D3=1 * 求Di的方法 （3）图形法 m0 m1 m3 m2 D0=C D1=C D3=1 D2=0 * 例：用数据选择器实现函数： ①选用8选1数据选择器74LS151 ②设A2=A、A1=B、A0=C ③求Di D0=D D2=1 D6=1 D4=D D1=D D3=0 D7=0 D5=1 * ④画连线图 * 1）用具有n个地址端的数据选择器实现n变量函数 例1：用8选1数据选择器实现逻辑函数Y=AB+AC+BC。 解一：表达式比较法求解。 （1）将函数表达式转换为标准与-或表达式如下： （2）令A=A2、B=A1、C=A0，将上述表达式与8选1数据选 择器输出函数表达式比较可得： D0=D1=D2=D4=0，D3=D5=D6=D7=1 * 解二：卡诺图比较法求解。 （1）分别作出逻辑函数卡诺图和8选1数据选择器卡诺图如下 （2）令A2=A、A1=B、A0=C，比较两个卡诺图可得： D0=D1=D2=D4=0，D3=D5=D6=D7=1 AB C * 2）有n个地址端的数据选择器实现m变量函数（mn） 一般将卡诺图的变量数称为该图维数。如果把某些变量也作为卡诺图小方格内的值，则会减小图的维数，这种图称为降维图。 当函数输入变量的数目大于数据选择器的地址端的数目,只有将函数卡诺图的维数降到与选择器卡诺图的维数相同，两个卡诺图的才能一一对