数据选择器 ppt课件

输入
输出
使能端 选择地址码
G CBA Y H ××× L
L
L L L D0
L
L L H D1
L
L H L D2
L
L H H D3
L
H L L D4
L
H L H D5
L
H H L D6
L
H H H D7
①3个地址输入端
②D0～D7 8个数据源 ③同相输出Y和反相输出W
W H － D0 － D1 － D2 － D3 － D4 － D5 － D6 － D7
式中mi为C、B、A最小项。例如 CBA=010时，根据最小项的性质，
只有m2为1，其余各项为0，故Y=D2, 即只有D2传送到输出端。
4
(1) 四位二选一数据选择器 74LS157； (2) 二位四选一数据选择器 74LS153； (3) 八选一数据选择器 74LS151 (4) 十六选一数据选择器 74LS150。
AA10
A0A1
A0
A0
F
(b)
F
图 7 四选一 实现的三变量多数(a表)决器
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18
当逻辑函数的变量个数大于数据选择器的地址输入变量 个数时。
例:试用4选1数据选择器实现逻辑函数：
L AB BC AC 解：将A、B接到地址输入端，C加到适当的数据输入端。
作出逻辑函数L的真值表，根据真值表画出连线图。
Di
0 0 00
D0
0 0 10
D1
0 1 00
D2
D0 D1 D2 D4 0
0 1 11
D3
1 0 00
D4
D3 D5 D6 D7 1
1 0 11 1 1 01
ppt课件 1 1 1 1
D5
D6
D7
12
（2）表达式对照法
由公式确定Di，三变量多数表决器的表达式为：
D1
数
D1
D2
据
D2
… …
选
F
F
择
器 Dm
…
A1 A2 An
(a)
(b)
(a) 数据选择器逻辑符号；ppt(课b件) 单刀多路开关比拟数据选择器 1
1. 数据选择器功能介绍
A1 A0
D0 D1 D2 D3
D0 D1 D2 D3
D3
A1
D2
A0 F
F
E
D1
(a)
D0
1 A0
F
1
A0A1
A1
E
(c)
图 4 – 50 四选一MUX ppt课件
A1
A1
A1
A0
A0
A0
F
(a)
图 5 八选一 实现的三变量多数表决器
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15
2、用四选一实现
（1）表达式对照法
由公式确定Di，三变量多数表决器的表达式为：
__
F A2 A1A0 A2 A1A0 A2 A1 A0 A2 A1A0
__
A2 A1A0 A2 A1A0 A2 A1( A0 A0 )
输入
YZ
0
0
0
1
1
0
1
1
0
0
0
1
1
0
1
1
输出
L 0 1 1 0 1 0 0 1
由真值表可得最小项表达式
L=m1D1 m2D2 +m4D4 +m7D7
L=X Y Z
G
74LS151
X
C
Y
B
Z
A D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
0 1
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21
⑵实现并行数据到串行数据的转换
与四选一表达式对比：F' A2 A1D0 A2 A1D1 A2 A1D2 A2 A1D3
为使F′=F则令 D0 0 D1 D2 A0 D3 1
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16
（2）
由真值表得卡诺图如图 6 所示，选定A2A1为地址变量。 在控制
范围内求得Di数：D0=0,D1=A0, D2=A0, D3=1。结果与表达式对照
L
Y 4选1数据选择器 A1 A 0 D3 D2 D1 D0
1 AB
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0 C
1
19
例 试用8选1数据选择器74LS151产生逻辑函数
L=XYZ+XYZ+XY 解：L=XYZ+XYZ+XY
=XYZ+XYZ+XYZ+XYZ
由式 Y= 7 miDi 得 L=m3D3 m5D5 +m6D6 +m7D7 i=0 显然，当D3=D5=D6=D7=1,而式中没有出现的最小项m0、m1、m2、
4.4.3数据选择器
数据选择器是指经过选择，把多个通道上的数据传 送到唯一的公共通道上去。
数据选择器又称多路选择器(Multiplexer, 简称MUX)，其 框图如图1(a)所示。它有n位地址输入、2n位数据输入、1位输 出。每次在地址输入的控制下，从多路输入数据中选择一路输 出，其功能类似于一个单刀多掷开关，见图1(b)。
__
F A2 A1 A0 A2 A1A0 A2 A1 A0 A2 A1A0
与八选一方程对比
F ' A2 A1 A0D0 A2 A1A0D1 A2 A1 A0D2 A2 A1A0D3 A2 A1 A0D4 A2 A1A0D5 A2 A1 A0D6 A2 A1A0D7 为使F′=F则令
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6
D0 D1 D2 D3 A2
A1
E A1
D0
D1 D2 Ⅰ
D3
A0
A0
F1
D4 D5 D6 D7 1
A1 A0
E A1
D0
D1 D2 Ⅱ
D3
A0
F2
≥1
F
图 4 – 51 四选一扩展为八选一
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7
D7
(2) 树型扩展。
D6
不用使能端而采用两级级联
D5
树型扩展数据选择器
D4
D3 D2 D1 D0
ppt课件
D3
1
D2
2
D1
3
D0
4
Y
5
W
6
G
7
GND 8
16 VCC
74LS151 15 D4
14 D5 13 D6 12 D7 11 A 10 B 9C
输入使能G为低电平有效
Y = m0D0 m1D1 m2D2 m3D3 m4D4
7
m5D5 m6D6 m7D7 miDi i=0
D3
D2 D1 Ⅱ
F1
D0A1 A0
D3
D2
D1 Ⅰ
F0
D0A1 A0
D1 Ⅲ
F
D0
A2
A1 A0
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8
将两片74LS151连接成一个两位8选1数据选择器
EN
G
C
C
B A
B A
Y
Y0
D00
D0
DDD000123 D04
D1
D2 DD34
74LS151
D05 DD0067
D5 D6 D7
－
W
Y0
解 利用一片八选一数据选择器，只需 D0=D3=D5=D6=0， D1=D2=D4=D7=1即可产生 01101001 序列，如图 所示。
“ 1” C 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 “ 0”
A
A2
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 E
B0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0
B
A1
C
A0
A0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1
F
F
(a)
(b)
数据选择器产生序列信号
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23
例 试用8选1数据选择器74151实现逻辑函数：
L AB BC AC
解：将逻辑函数转换成
最小项表达式：
L
L ABC ABC ABC ABC
=m3+m5+m6+m7 画出连线图。
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11Fra Baidu bibliotek
例 用数据选择器实现三变量多数表决器。
这个问题可以用八选一实现，也可以用四选一来实现，不
管是八选一还是四选一都可以用以上三种方法来做。
1、用八选一实现
（1）真值表对照法 三变量多数表决器真值表 及八选一数据选择器功能 表如表 2所示，两表合一 对照则
表 2 真值表
A2 A 1 A0
F
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Y
Y
74151
G A2 A 1 A 0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D 1D 0
0
A BC
1
图4.3.5 例4.3.1逻辑图
24
D0 D1 D2 D4 0 D3 D5 D6 D7 1
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13
(3) 卡诺图对照法。此法比较直观且简便，其方法是：首 先选定地址变量；然后在卡诺图上确定地址变量控制范围， 即输入数据区；最后由数据区确定每一数据输入端的连接。
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14
“ 1”
A2
A2D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
m4的控制变量D0=D1=D2=D4=0。逻辑图如下图 L=XYZ+XYZ+XY
G
74LS151
X
C
Y
B
Z
A D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
0
1
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例 试用8选1数据选择器74LS151产生逻辑函数 L=X Y Z 解：根据 L=X Y Z 列真值表
X m0 0 m1 0 m2 0 m3 0 m4 1 m5 1 m6 1 m7 1
D5 D6 D7
W
&
1 D08 D09 DDD111102 D13 DD1145
G
C
B
Y
A
D0
D1
D2 74LS151
DD34
D5
D6
W
D7
ppt课件
Y
－
Y
10
3、 数据选择器的典型应用
数据选择器的应用就是用数据选择器实现逻辑函 数，具体方法有三种：
（1）真值表对照法 由数据选择器的功能表和逻辑函数真值表对照，分别对照 出输入、数据输入和输出。 （2）表达式对照法 由数据选择器的输出表达式和逻辑函数表达式对照，分别 对照出输入、数据输入和输出。 （3）卡诺图对照法 由数据选择器的降维卡诺图和逻辑函数卡诺图对照，分别 对照出输入、数据输入和输出。
1
& ≥1
(b)
1 F F
2
功能表
输 入 数 据
输
入
D
A1
A0
D0
0
0
D1
0
1
地
输出
址
Y
D0 D1
变 量
D2
1
0
D2 由地址码决定从
D3
1
1
逻辑表达式
D3 四路输入中选择 哪一路输出。
Y D0 A1A0 D1A1pApt0课件 D2 A1A 0 D3 A1A0
3
74LS151八选一数据选择器的功能表
计 Q2 数 Q1 器 Q0
L
C
74LS151
B
G
A
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
0 1 0 0 11 01
CP
计数器的输出端Q2Q1Q0从000→001 →010 →…111依次变化， 则D0 → D1 → D2 → …D7依次从输出端Y输出。
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22
例 运用数据选择器产生 01101001 序列。
G
C
B A
Y
Y1
D10
D0
D11 D12
D1 D2 74LS151
DD1134
DD34
D15 D16 D17
D5 D6 D7
－
W
Y1
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9
将两片74LS151连接成一个16选1数据选择器
D
G
C
C
B A
B
Y
A
D00
D0
≥1
DD0012 D03 D04
D1 D2 74LS151 DD34
D05 D06 D07
法所得结果相同。
AA02A1 00
01
11
10
0 D0 D1 D3 D2
AA02A1 00
01
11
10
0
1
1 D0 D1 D3 D2
1
111
D0＝0 D1＝A0 D3＝1 D2＝A0
图 6 卡诺图确定Di端
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D1 D0
“ 1”
“ 1”
A0
AA21
A1DA32D7D2D6DD1 5 DD04 D3 D2 D1 D
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5
2. 数据选择器的扩展 将四选一数据选择器扩为八选一数据选择器。
解 (1)使能端扩展 用二片四选一和一个反相器、 一个或门即可。如图4-51所示，第三个地址端A2直接接 到Ⅰ的使能端，通过反相器接到Ⅱ的使能端。当A2=0 时，Ⅰ选中，Ⅱ禁止。 F输出F1，即从D0~D3中选一路 输出；当A2=1时，Ⅰ禁止， Ⅱ选中。F输出F2, 即从 D4~D7 中选一路输出。这一过程可由下表列出：