数据选择和分配器

A0 1
1路-4路数据分配器 路 路数据分配器
输 入 数 据 真值表
D
输 A1 0 0 1 1
入 A0 0 1 0 1 Y0 D 0 0 0
输出 Y1 0 D 0 0 Y2 0 0 D 0 Y3 0 0 0 D
地 址 变 量
由地址码决 定将输入数 据Ｄ送给哪 １路输出。
逻辑表达式
Y0 = D A1 A0 Y2 = DA1 A0 Y1 = D A1 A0 Y3 = DA1 A0
数值比较器
1位数值比较器 4位数值比较器 数值比较器的位数扩展 退出
用来完成两个二进制数的大小比较的逻辑电路称 为数值比较器，简称比较器。 为数值比较器，简称比较器。
1位数值比较器 位数值比较器
1位数值比较器就是对两个 位二进制数 、B进行比较， 位数值比较器就是对两个1位二进制数 进行比较， 位数值比较器就是对两个 位二进制数A、 进行比较 比较的结果有三种可能： 比较的结果有三种可能：A>B、A<B、A=B。 、 、 。 设A＞B时L1＝1；A＜B时L2＝1；A＝B时L3＝1。 ＞ 时 ； ＜ 时 ； ＝ 时 。 位数值比较器的真值表。 得1位数值比较器的真值表。 位数值比较器的真值表
（3）图形法 ）
求Di的 方法
AB C 0 1
00 0 1
D0
01 1 0
D1
11 1 1
D3
10 0 0
D2Fra Baidu bibliotek
D0 = C、D1 = C 、D2 = 0、D3 = 1
例
用数据选择器实现函数：
L ( A, B , C , D ) = ∑ m ( 0,3, 4,5,9,10 ,11,12 ,13 )
输 S 1 0 0 0 0 D × D0 D1 D2 D3
入 A1 × 0 0 1 1 A0 × 0 1 0 1
输 出 Y 0 D0 D1 D2 D3
1S
A1 1D3 1D2 1D1 1D0 1Y GND
选通控制端S为低电平有效， 时芯片被选中， 选通控制端 为低电平有效，即S=0时芯片被选中， 为低电平有效 时芯片被选中 处于工作状态； 时芯片被禁止， 处于工作状态；S=1时芯片被禁止，Y≡0。 时芯片被禁止 。
S ＝0 时
i =0 7
Y = D0 A2 A1 A0 + D1 A2 A1 A0 + L + D7 A2 A1 A0 = ∑ Di mi
i =0
7
用数据选择器实现逻辑函数
基本原理
数据选择器的主要特点： （1）具有标准与或表达式的形式。即： Y （2）提供了地址变量的全部最小项。
=
2 n −1 i =0
构成的1路 路数据分配器 由74LS138构成的 路-8路数据分配器 构成的 数据输入端 G1=1 G2A=0 地址输入端
Y0 Y1 Y2 G2B ST C 74LS138 Y3 Y4 G1 ST A Y5 ST B Y6 G2A Y7 A2 A1 A0 数 据 输 出
D 1
本节小结
数据分配器的逻辑功能是将1个输入数据传送到 数据分配器的逻辑功能是将1 多个输出端中的1个输出端， 多个输出端中的1个输出端，具体传送到哪一个输 出端，也是由一组选择控制信号确定。 出端，也是由一组选择控制信号确定。 数据分配器就是带选通控制端即使能端的二进 制译码器。只要在使用中， 制译码器。只要在使用中，把二进制译码器的选 通控制端当作数据输入端， 通控制端当作数据输入端，二进制代码输入端当 作选择控制端就可以了。 作选择控制端就可以了。 数据分配器经常和数据选择器一起构成数据传 送系统。 送系统。其主要特点是可以用很少几根线实现多 路数字信息的分时传送。 路数字信息的分时传送。
D D 1 0 D 1 1 0
A B C 0
本节小结
数据选择器是能够从来自不同地址的多路数字信 息中任意选出所需要的一路信息作为输出的组合电 至于选择哪一路数据输出， 路，至于选择哪一路数据输出，则完全由当时的选 择控制信号决定。 择控制信号决定。 数据选择器具有标准与或表达式的形式， 数据选择器具有标准与或表达式的形式，提供了 地址变量的全部最小项，并且一般情况下， 地址变量的全部最小项，并且一般情况下，Di可以 当作一个变量处理。 当作一个变量处理。因为任何组合逻辑函数总可以 用最小项之和的标准形式构成。所以，利用数据选 用最小项之和的标准形式构成。所以， 择器的输入Di来选择地址变量组成的最小项mi，可 以实现任何所需的组合逻辑函数。 以实现任何所需的组合逻辑函数。 用数据选择器实现组合逻辑函数的步骤： 用数据选择器实现组合逻辑函数的步骤：选用数 据选择器→确定地址变量→ 画连线图。 据选择器→确定地址变量→求Di→画连线图。
∑Dm
i
i
（3）一般情况下，Di可以当作一个变量处理。 因为任何组合逻辑函数总可以用最小项之和的标准形 式构成。所以，利用数据选择器的输入Di来选择地址变量 组成的最小项mi，可以实现任何所需的组合逻辑函数。
基本步骤 逻辑函数
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。
A>B A<B A=B 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
真值表中的输入变量包括A3与B3、A2与B2、A1与B1 、A0与B0 和A＇与B＇的比较结果，A＇>B＇、A＇<B＇和A＇=B＇。 A＇与B＇是另外两个低位数，设置低位数比较结果输入端， 是为了能与其它数值比较器连接，以便组成更多位数的数值 比较器；3个输出信号 L1(A＞B)、L2(A＜B)、和L3(A＝B)分 别表示本级的比较结果。
数据分配器
1路-4路数据分配器 集成数据分配器及其应用 退出
数据分配器
数据分配器: 根据地址码的要求， 数据分配器 根据地址码的要求，将一路数据分配到指定 输出通道上去的电路。 输出通道上去的电路。 4 路数据分配器工作示意图 Y0 Y Y11= D Y2 Y3
一路输入
D
多路输出
地址码输入
A1 0
L1 = AB , L2 = A B, L3 = A B + AB = A B + AB
B
1
&
4位数值比较器 位数值比较器
比 较 输 入 A3 B3 A3 >B3 A3 <B3 A3 =B3 A3 =B3 A3 =B3 A3 =B3 A3 =B3 A3 =B3 A3 =B3 A3 =B3 A3 =B3 A2 B2 × × A2 >B2 A2 <B2 A2 =B2 A2 =B2 A2 =B2 A2 =B2 A2 =B2 A2 =B2 A2 =B2 A1 B1 × × × × A1 >B1 A1 <B1 A1 =B1 A1 =B1 A1 =B1 A1 =B1 A1 =B1 A0 B0 × × × × × × A0 >B0 A0 <B0 A0 =B0 A0 =B0 A0 =B0 级 联 输 入 A'>B' A'<B' A'=B' × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × 1 0 0 0 1 0 0 0 1 输 出
VCC D 4
D5 14
D6 D 7 A0 13 12 11
A1 A 2 10 9
集成8选 数 集成 选1数 据选择器 74LS151
16
15
74LS151 1 2 3 4 5 6 7 8
D3
D2
D1
D0
Y
Y
S
GND
S ＝1 时，选择器被禁止，无论地址码是什么，Y 总是等于 0
Y = D0 A2 A1 A0 + D1 A2 A1 A0 + L + D7 A2 A1 A0 = ∑ Di mi
逻辑图
Y0 = D A1 A0 Y2 = DA1 A0
Y0 & D & Y1
Y1 = D A1 A0 Y3 = DA1 A0
Y2 & Y3 &
1 A1
1 A0
集成数据分配器及其应用
集成数据分配器
把二进制译码器的使能端作为数据输入端，二进制代码输入端作 为地址码输入端，则带使能端的二进制译码器就是数据分配器。
①选用8选1数据选择器74LS151 ②设A2=A、A1=B、A0=C ③求Di
AB CD 00 01 11 10
D0=D
00 1 0 1 0
D2=1
01 1 1 0 0 11 1 1 0 0
D6=1
D4=D
10 0 1 1 1
D1=D
D3=0
D7=0
D5=1
④画连线图
L Y 74LS151 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 A2 A1 A0 EN
A 0 0 1 1
B 0 1 0 1
L1 (A>B) L2 (A<B) L3 (A=B) 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1
逻 辑 表 达 式
L1 = AB L2 = A B L3 = A B + AB = A B + AB
逻 辑 图
A
1
& ≥1
L2(A<B) L3(A=B) L1(A>B)
mi A B C 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 L 0 1 1 0 0 0 1 1
求Di的 方法
m0 m1
C=1时L=1， 时 ， 故D0=C C=0时L=1， 时 ， 故D1=C L=0，故 ， D2=0 L=1，故 ， D3=1
m2 m3
数据选择器
从一组数据中选择一路信号进行传输的电路， 从一组数据中选择一路信号进行传输的电路， 数据选择器。 称为数据选择器 称为数据选择器。
控制信号 A0 A1 数据选择器 类似多路开 。选择 一路信号 的一组 控制信号控 制。
输 入 信 号
D3 D2 D1 D0 W
输 出 信 号
4选1数据选择器 选 数据选择器
4选1数据选择器输出信号的表达式：
求 Di
Y = m0 D0 + m1 D1 + m2 D2 + m3 D3
比较L和Y，得：
D0 = C、D1 = C 、D2 = 0、D3 = 1
4
L
4
Y
1 2
74LS153 A1 A0 ST
D0 D1 D2 D3
画连线图
C C 0 1 A B 0
（2）真值表法 ）
Y = A1 A 0 D0 + A1 A0 D2 + A1 A 0 D3 + A1 A0 D3
集成数据选择器
集成双4选 数据选择器 数据选择器74LS153 集成双 选1数据选择器
VCC 2S A0 2D3 2D2 2D1 2D0 2Y 16 15 14 13 12 11 74LS153 1 2 3 4 5 6 7 8 10 9
数据选择器
4选1数据选择器 集成数据选择器 用数据选择器实现组合逻辑函数 退出
数据选择器 概念
数据选择器：在多路数据传输中，根据地址码的要求， 数据选择器 在多路数据传输中，根据地址码的要求，能把 在多路数据传输中 其中的一路信号挑选出来的电路就是数据选择器， 其中的一路信号挑选出来的电路就是数据选择器，又称多路 选择器或多路开关。 选择器或多路开关。 在数据选择器中，要用地址输入信号来完成挑选数据任务。 在数据选择器中，要用地址输入信号来完成挑选数据任务。 2 2 =4 一个4选 的数据选择器 应有两个地址输入端， 的数据选择器， 一个 选1的数据选择器，应有两个地址输入端，共有 种组合，每种组合可选择对应的一路输入数据来输出；同理， 种组合，每种组合可选择对应的一路输入数据来输出；同理， 8选1 数据选择器，应有 个地址输入端； 16选1 数据选择器， 个地址输入端； 选 数据选择器， 选 数据选择器，应有3个地址输入端 应有4个地址输入端 依次类推。 个地址输入端； 应有 个地址输入端；依次类推。
L = A B C + A BC + AB
1 3个变量，选用4 选1数据选择器。
1
确定数据选择器
2
选用74LS153 选用
2 74LS153有两个 地址变量。
确定地址变量
A1=A、A0=B 、
3
（1）公式法 ）
函数的标准与或表达式：
3
L = A B C + A BC + AB = m0C + m1C + m2 ⋅ 0 + m3 ⋅ 1
数据输出端
地址 信号 输入 端
输入数据端
使能端,输入 使能端 输入 低电平有效
选 数 据 选 择 器 的 真 值 表
4 1
Y = ( A1 A 0 D0 + A1 A0 D2 + A1 A 0 D3 + A1 A0 D3 ) ST
当 ST =1时，输出 ＝0，数据选择器不工作。 时 输出Y＝ ，数据选择器不工作。 当 ST =0时，数据选择器工作。其输出为 时 数据选择器工作。