16数据选择器

主要功能 BCD输出
有地址锁存 锁存输出、BCD输入 BCD输入、驱动液晶显示 器BCD输入、有选通、锁存
BCD输出
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作业题
3-6
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30
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2
3.4 数据选择器
在多路数据传送过程中，能够根据需要 将其中任意一路挑选出来的电路，叫做数据 选择器，也称为多路选择器,其作用相当于多 路开关。
常见的数据选择器有四选一、八选一、 十六选一电路。
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3.4.1 数据选择器的工作原理
以四选一数据选择器为例。
Y ( A(11,)A四0 )选一S数(m据0选D择0 器m的1逻D1辑电m路2图D2 m3D3 )
(1)A＞B：只有当A=1、B=0时，A＞B才为真；
(2)A＜B：只有当A=0、B=1时，A＜B才为真；
(3)A = B：只有当A=B=0或A=B=1时，A = B才为真。
A
B
YA>B
YA<B
YA=B
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
0
1
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如果要比较两个多位二进制数A和B的大小？ 必须从高向低逐位进行比较。 2. 四位数值比较器74LS85
仿真
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扩展位 接
图3-2控0 制用端74LS15A13构=成1时十六，选片一Ⅰ数禁据止选，择器片Ⅱ工作
A3 =0时，片Ⅰ工作，片Ⅱ禁止 9
2． 实现组合逻辑函数
组合逻辑函数 F(A, B,C) mi (i 0 ~ 7)
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8选1
Y (A2, A1, A0) mi Di
i 0
输出端
地址 输入端
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数据 输入端
图3-18
四选一数据选择器电路
控制 输入端
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Y ( A1, A0 ) S(m0 D0 m1D1 m2 D2 m3D3)
(2)四选一数据选择器的功能表
输入 S A1 A0 0 ××
输出 Y 0
3
Y (A1, A0 ) S mi Di
原、反码输出，三态
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型号 CC40147
名称 10线-4线优先编码器
CC4532 CC4555 CC4514 CC4511 CC4055 CC4056 CC4519 CC4512 CC4063 CC40147
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8线-3线优先编码器 双2线-4线译码器 4线-16线译码器 七段显示译码器 七段显示译码器 七段显示译码器 四2选1数据选择器 8路数据选择器 4位数值比较器 10线-4线优先编码器
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An Bn Cn-1 000
Sn Cn 00
001
10
010
10
由真值表写
011
01
最小项之和
100
10
式，再稍加
101
01
变换得：
110
01
111
11
Sn An BnCn1表3A-1n2Bn全C加n器1 的A真n值B表n Cn1 AnBnCn1
An (Bn Cn1) An (Bn Cn1)
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Sn An Bn Cn1
由表达式得
Cn ( An Bn )Cn1 AnBn 逻辑图：
仿真
图3-22 全加器
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（a）电路图 （b）逻辑符号
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3.5.2 多位加法器
全加器可以实现两个一位二进制数的相加， 要实现多位二进制数的相加，可选用多位加法器 电路。
××× ×××
100 010 001 ××1
输出 FA＞BFA＜BFA = B
100 010 100 010 100 010 100 010 100 010 001 001
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3. 部分常用的MSI组合逻辑电路的型号、名称和 主要功能表
表2-14
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型号 74LS147 74LS148 74LS149 74LS42 74LS154 74LS46 74LS47 74LS48 74LS49 74LS150 74LS151 74LS153 74LS251 74LS85 74L2S02806/36/6
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思考：
若用8选1实现4变量的函数，
或者用4选1实现3变量的函数，
即地址输入端的个数比变量个数小1，
如何实现？如：
ABC
F
000
1
001
0
010
0
011
1
100
0
101
1
110
0
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111
1
输入
输出
S A1 A0
Y
0 ××
0
100
D0
101
D1
110
D2
111
D3
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22
多位加法器除了可以实现加法运算功能之外， 还可以实现组合逻辑电路。
例：将8421BCD码转换成余3码。 余3码＝8421BCD码＋3(即0011)
余3码
仿真
8421BCD码
0011
图3-24 由74LS283构成的代码转换电路
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3.6 数值比较器
数值比较器：能够比较数字大小的电路。 1.两个一位数A和B相比较的情况：
3.5 加法器
算术运算是数字系统的基本功能，更是计算机
中不可缺少的组成单元。本节介绍实现加法运算的
逻辑电路。
3.5.1 全加器
本章的3.1节讨论过半加器电路，它是不考虑
低位进位的加法器。
全加器能把本位两个加数An 、 Bn 和来自低位 的进位Cn-1三者相加，得到求和结果Sn 和该位的进 位信号Cn 。
级联 输入
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图3-25 74LS85的逻辑符号
便于 功能 扩展
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A3，B3
10 01 A3 = B3 A3 = B3 A3 = B3 A3 = B3 A3 = B3 A3 = B3 A3 = B3 A3 = B3 A3 = B3 A320=20/B3/63
输 A2，B2
× ×
10 01 A2 = B2 A2 = B2 A2 = B2 A2 = B2 A2 = B2 A2 = B2 A2 = B2 A2 = B2
i 0
100
D0
101
D1
110
D2
111
D3
表3-9 四选一数据选择器的功能表
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3.4.2 八选一数据选择器74LS151
图3-19 74LS151的逻辑符号
三个地址输入端A2、A1、A0， 八个数据输入端D0~D7， 两个互补输出的数据输出端Y和Y，
一个控制输入端S。
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100 0
101 1
110 1
111 1
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表3-11 例3-6的真值表
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则
F ( A, B,C) m3 m5 m6 m7
在八选一电路中，将A、B、C从A2、A1、A0
输入，令 D3 = D5 =D6 =D7 =1
D0 = D1 =D2 =D4 =0 S＝0
F＝Y
则可实现三变量多数表决电路，具体电路图请 读者自行画出。
名称 10线-4线优先编码器 8线-3线优先编码器 8线-8线优先编码器 4线-10线译码器 4线-16线译码器 七段显示译码器 七段显示译码器 七段显示译码器
七段显示译码器 16选1数据选择器 8选1数据选择器 双4选1数据选择器 8选1数据选择器 4位数值比较器 8位数值比较器
主要功能
BCD输入 BCD输入、开路输出 BCD输入、开路输出 BCD输入、带上拉电阻 BCD输入、OC输出 反码输出 原、反码输出
F ( A, B, C) m0 m3 m5 m7
根据八选一数据选择器的功能，令
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D0 = D3 =D5 =D7 =1
D1 = D2 =D4 =D6 =0 S＝0 具体电路见图3-21：
仿真
图3-21 例3-5电路图
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真值表对照法
注意变量 高低位顺序！
3
4选1
Y (A1, A0) mi Di
i 0
比较可知，表达式中都有最小项mi，利用数 据选择器可以实现各种组合逻辑函数。
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例3-5 试用八选一电路实现
F ABC ABC ABC ABC
解：将A、B、C分别从A2、A1、A0输入，作为 输入变量，把Y端作为输出F。因为逻辑表达式中的 各乘积项均为最小项，所以可以改写为
6
表3-10 74LS151的功能表
禁止 状态
工作 状态
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7Leabharlann Baidu
3.4.3 应用举例
1. 功能扩展
用两片八选一数据选择器74LS151，可以构成 十六选一数据选择器。
试回忆用两片3－8线译码器74LS138实现4－ 16线译码器的方法。
利用使能端（控制端）。
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输出需适当处理（该例接或门）

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An

Bn
Cn1
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由真值表写 最小项之和 式，再稍加
变换得：
An Bn Cn-1 000 001 010 011 100 101 110 111
Sn Cn 00 10 10 01 10 01 01 11
Cn AnBnCn1 An BnCn1 AnBn
( An Bn )Cn1 AnBn
3.4 数据选择器
结束
3.4.1 数据选择器的工作原理
放映
3.4.2 八选一数据选择器74LS151
3.4.3 应用举例
3.5 加法器
3.5.1 全加器 3.5.2 多位加法器
3.6 数值比较器
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1
复习
LED数码管有哪两种形式 ？ 高电平有效的七段显示译码器应驱动哪种 LED数码管？
74LS283电路是一个四位加法器电路，可实 现两个四位二进制数的相加，其逻辑符号如图323所示。
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图3-23 74LS283电路的逻辑符号
CI是低位的进位， CO是向高位的进位， A3A2A1A0和B3B2B1B0是两个二进制待加数， S3、S2、S1、S0是对应各位的和。
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ABC F 000 1 001 0 010 0 011 1 100 0 101 1 110 0 111 1
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例3-6 试用八选一电路实现三变量多数表决电路。
解：假设三变量为A、B、C，表决结果为F，则
真值表如表3-11所示。 A B C F
000 0
001 0
010 0
011 1
表3-13 74LS85的功能表
入
级联输入
A1，B1 ×
A0，B0 ×
IA＞BIA＜B IA = B ×××
×
×
×××
×
×
×××
×
×
×××
10
×
×××
01
×
×××
A1 = B1 A1 = B1 A1 = B1 A1 = B1 A1 = B1 A1 = B1
10 01 A0 = B0 A0 = B0 A0 = B0 A0 = B0