数据选择器数据分配器

D A1 A0 Y0 Y1 Y2 Y3
D
D D D
0
0 1 1
0
1 0 1
D
0 0 0
0
D 0 0
0
0 D 0
0
0 0 D
本章小结
1．组合逻辑电路的特点是：电路任一时刻的
输出状态只决定于该时刻的输入信号组合，而与电 路的原状态无关。组合电路就是由门电路组合而成， 电路中没有记忆单元，没有反馈通路。
一、4选1数据选择器设计
• （一）逻辑抽象
• 1、输入、输出信号分析 • 输入信号：4路数据，用D0， D1，D2，D3表示。 • 输出信号：用Y表示，它可以是 4路数据中的任意一路，究竟是 哪一路，要由控制信号A1，A0 决定。
2、控制信号约定： 令A1A0=00时，Y=D0 A1A0=01时，Y=D1 A1A0=10时，Y=D2 A1A0=11时，Y=D3
• （二）应用举例
例：画出用数据选择器实现函数F=AB+BC+AC的连线图. 解：1.选择数据选择器 n=k-1=3-1=2,选：4选1数据选择器 74LS153。 • 2.写标准与或式 • F=AB+BC+AC=ABC+ABC’+A’BC+AB’C • 4选1数据选择器 Y=A1’A0’D0+A1’A0D1+A1A0’D2+A1A0D3 • 3.选择器输入变量的表达式
个输出端的其中任何一个进行输出的电路，也叫多路分配 器，功能和数据选择器相反。（发牌）
• 一、1路-4路数据分配器：
• （一）逻辑抽象：
– 输入信号：1路输入数据，用D表示； 2个输入控制信号，A0，A1表示； – 输出信号：4个数据输出端， 用Y0，Y1，Y2，Y3表示。
– 选择控制信号A1，A0状态约定
2. 组合逻辑电路的分析步骤为：写出各输出
端的逻辑表达式→化简和变换逻辑表达式→列出真值 表→确定功能。
3. 组合逻辑电路的设计步骤为：根据设计要求列
出真值表→写出逻辑表达式(或填写卡诺图) →逻辑化简 和变换→画出逻辑图。
4.具有特定功能、常用的一些组合逻辑电路：
如编码器，译码器，比较器，全加器，数据选择器等，介 绍了它们的逻辑功能，集成芯片及集成电路的扩展和应用。 其中，编码器和译码器功能相反，都设有使能控制端，便 于多片连接扩展;数值比较器用来比较数的大小；加法器 用来实现算术运算；数据选择器是从多个信号中选择一个 输出等。
D0 D0
D1 D1
D2 D2 D3 D3 D4 D4 D5 D5 D6 D6
MUX
G
0
7
6 5
4 3
2
1
2
0 7 0 EN
0 0 0 0
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
A2 A1 A0 S
D7 D7
三、数据选择器的扩展
例：将两片74LS151连接成一个十六选一的数据选择器。
解：十六选一的数据选择器的地址输入端有四位，最高位 A3的输入可 以由两片八选一数据选择器的使能端接非门来实现，低三位地址输入 端由两片74LS151的地址输入端相连而成，连接图如下图所示。当A3 ＝0时，由下图可知，低位片74LS151工作，A3A2A1A0选择数据D0~D7 输出；A3＝1时，高位片工作，选择D8~D15进行输出。
两者相等的条件是A1 B，A 0 C，D0 0，D1 A，D 2 A，D3 1
c.
两者相等的条件是A1 A，A 0 C，D0 0，D1 B，D2 B，D3 1
• 4.画连线图 • 按降C排列
数据分配器
• 数据分配器：能够将一个输入数据，根据需要传送到m
• 四、用数据选择器实现组合逻辑函数 表达式 • （一）基本原理和步骤 4选1的数据选择器输出信号
1 0 0 1 0 1 1 0 原理： 3 mi Di 1.数据选择器输出信号逻辑 i 0 表达式的一般形式；(如右) m选1数据选择器的表达式 2.数据选择器输出信号逻辑 m -1 n Y m D , m 2 i i 表达式的主要特点： i 0 a.具有标准与或表达式的形式； b.提供了地址变量的全部最小项； c.一般情况下，Di可以当成一个变量处理（取值为原变 量、反变量、0或1）； d.受选通（使能）信号 S 控制，当 S 0 时有效， S 1 时，Y=0。 3.组合逻辑函数的标准表达式：最小项之和的标准式。
二、集成数据选择器(MUX)
• 这里以74LS151(八选一)为例：
• 74LS151有3个地址输入端A2、A1、 A0；可选择D7~D0一共8个数据源； 具有两个互补输出端Y， Y ；1个选通 控制端 S （低电平有效）。
Y Y
输
入
输 出 Y Y 0 1
S A2 A1 A0
1 × × × 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1
3、真值表 输入 输出 A1 A0 Y 0 0 D0 0 1 D1 1 0 D2 1 1 D3
• （二）逻辑表达式
F A1 A0 D0 A1 A0 D1 A1 A0 D2 A1 A0 D3
（三）逻辑图
A1，A0也叫地址码或地址 控制信号。 随着A1，A0取值不同，与或门 中被打开的与门随之改变。
a.函数按A，B，C顺序排列 b.函数按B，C ， A顺序排列 c.函数按A， C ， B顺序排列
a.
F A ' BC AB ' C ABC ' ABC Y A1 ' A0 ' D0 A1 ' A0 D1 A1 A0 ' D2 A1 A0 D3
两者相等的条件是A1 A，A0 B，D0 0，D1 C，D2 C，D3 1
• 数据选择器类似于一个单刀多பைடு நூலகம்开关，例如：
•作用：通过开关K置于不同位置，
S0~S3，而将不同路的数据D0~D3传送 出去，D0~D3为数据输入端，S0~S3为 选择（地址）输入端，
•输出：F=S0D0+S1D1+S2D2+S3D3
如果假定： S0 A1 A0 S1 A1 A0 S2 A1 A 0 S3 A1 A0 则F A1 A0 D0 A1 A0 D1 A1 A 0 D2 A1 A0 D3 其中A1 , A 0为地址输入端
Y A A D A A D A A D 2 A1 A0 D 3
基本步骤
• 1.确定应选用的数据选择器：根据n=k-1选择型号，n是选择 器地址码的位数，k是函数变量个数。 • 2.写逻辑表达式：标准与或式 和 选择器输出信号的表达式。 • 3.求数据选择器输入变量的表达式。 • 4.画连线图。
b.
F A ' BC AB ' C ABC ' ABC B'C'0 B'CA BC'A BC(A' A) Y A1 ' A0 ' D0 A1 ' A0 D1 A1 A0 ' D2 A1 A0 D3
F A ' BC AB ' C ABC ' ABC A ' C '0 A ' CB AC ' B AC ( B ' B) Y A1 ' A0 ' D0 A1 ' A0 D1 A1 A0 ' D2 A1 A0 D3
• • • • 当A1A0=00时，选中输出端Y0 当A1A0=01时，选中输出端Y1 当A1A0=10时，选中输出端Y2 当A1A0=11时，选中输出端Y3
–逻辑表达式及逻辑图
Y 0 A1 A0 D Y 1 A1 A0 D Y 2 A1 A0 D Y 3 A1 A0 D
– 真值表如下：