数字电子线路第五章组合逻辑电路.ppt

4选1数据选择器 2位地址/通道控制信号 使能信号输入端，低电平有效 1路数据输出端 （1）逻辑电路 数 据 输 入 端 5.3 数据选择器 工作原理及逻辑功能 功能表 0 × × 1 Y S0 S1 E 地址 使能 输出 输 入 0 0 0 I0 0 0 1 I1 0 1 0 I2 0 1 1 I3 5.3 数据选择器 74LS151功能框图 D7 Y Y E 74HC151 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 S2 S1 S0 8选1数据选择器74HC151 2个互补输出端 8 路数据输入端 1个使能输入端 3 个地址输入端 5.3 数据选择器 2个互补输出端 8 路数据输入端 1个使能输入端 3 个地址输入端 74HC151的逻辑图 5.3 数据选择器 D7 H H H L D6 L H H L D5 H L H L D4 L L H L D3 H H L L D2 L H L L D1 H L L L D0 L L L L H L X X X H S0 S1 S2 E Y Y 选 择 使 能 输 出 输 入 74HC151的功能表 当E=1时，Y=0 。 当E=0时 5.3 数据选择器 1）数据选择器组成逻辑函数产生器(设计实现组合逻辑电路) 利用n(2N)选一数据选择器可以设计≤N＋1位输入变量的组合逻辑电路。设计依据：使能时， ★(1)利用n选一数据选择器设计≤N位输入变量组合逻辑电路方法 5.3.1 数据选择器的应用 1）用于组合逻辑电路的设计，实现逻辑函数； 2）数据的并行-串行转换； 3）序列信号的产生。 4）多路数据选择，实现分时传送； 确定Di，逻辑函数中包含的最小项对应的Di取1，反之取0。 使能数据选择器 N个输入变量?N位地址控制信号端； 输出变量?输出信号端； 控制Di的取值，就可得到不同的逻辑函数。 当D0 =D3=D5 = D7=0 D1 =D2=D4= D6=1 时： 当D0 =D3=D5 = D7=1 D1 =D2=D4= D6=0 时： D7 Y Y E 74HC151 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 S2 S1 S0 当E=0时： 如： 5.3.1 数据选择器的应用 (1)利用n选一数据选择器设计≤N位输入变量的组合逻辑电路方法 比较Y与L，当 D3=D5=D6=D7= 1 D0=D1=D2=D4=0时， D7 E 74HC151 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 S2 S1 S0 L Y X Y Z 1 0 Y=L 例1 试用8选1数据选择器74HC151产生逻辑函数 解: 电路连接为： 5.3.1 数据选择器的应用 ★(2)利用n(2N)选一数据选择器设计N+1个输入变量逻辑电路方法 使数据选择器工作于使能状态下， 5.3.1 数据选择器的应用 将待实现的N+1个变量的函数式化简为N变量的逻辑函数形式； 比较化简式与选择器表达式，确定Di 。Di可能为0、1、第N+1个变量的原变量或反变量。 N个输入变量?N位地址控制信号端； 第N+1个变量在Di中设计； 输出变量?输出信号端。 已知4选1选择器使能时： 〔例3.3.5〕试用4选1数据选择器实现交通灯监视电路。 解： 比较Z与Y，令： D0=/R, D1=D2=R, D3=1 即可实现。 据4.2中的例子，要实现的函数为 再将Z转换为N变量最小项的形式： 先确定N个变量，如：A1=A, A0=G；或A1=R, A0=A；或...... 5.3.1 数据选择器的应用 令：A1=A, A0=G, D0=/R, D1=D2=R, D3=1 G R A Z /S 若，A1=R, A0=A，怎么设计？ 5.3.1 数据选择器的应用 当函数的变量数比MUX的选择控制变量数多两个以上时，一般需要加适当的逻辑门辅助实现。在确定各数据输入时，通常借助卡诺图。 *(3) 用n(2N)选一选择器实现≥N+2个变量的函数 例如： 用4(22)路选择器实现4变量逻辑函数 F(A,B,C,D)=∑m(1,2,4,9, 10,11,12,14,15)的逻辑功能。 解：方法：通道选择控制信号N=2，变量数4，则从函数的4个变量中选出2个对应于MUX的通道控制信号。原则上讲，这种选择是任意的，但选择合适时可使设计简化。 ① 如果选用变量A和B作为选择控制变量 首先作出函数的卡诺图， 5.3.1 数据选择器的应用 图中， A、B两个选择变量按其组合将原卡诺图划分为4个2变量子卡诺图（对