数据选择器与数据分配器

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第十八讲 数据选择器与分配器

第十八讲 数据选择器与分配器

组合逻辑电路
CC14539 数据选择器 1 真值表
输 入 输出 1ST A1 A0 1D3 1D2 1D1 1D0 1Y 使能端低电平有效 1 ×× × × × × 0 0 0 0 × × × 0 0 1D0 0 0 0 × × × 1 1 1ST = 1 时,禁止数据 选择器工作,输出 1Y = 0。 0 0 1 × × 0 × 0 1D 0 0 1 × × 1 ×1 1 0 1 0 × 0 × ×0 1D2 1ST = 0 时,数据选择 0 1 0 × 1 × ×1 器工作。输出哪一路数据 0 1 1 0 × × ×0 1D 由地址码 A1 A0 决定。 0 1 1 1 × × ×1 3
一路输入
D
Y0 Y Y11= D Y2 Y3
多路输出
地址码输入
A1 0
A0 1
EXIT
组合逻辑电路
二、数据选择器的逻辑功能及其使用
1.
8 选 1 数据选择器 CT74LS151
Y ST Y 互补输出端 8 路数据输入端
使能端,低 电平有效
地址信号 输入端
ST A2 CT74LS151 A1 A0 D0D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
0 1 Y = A2A1A0D0 + A20 1A0D1 + A Y = A2A1A0D0 + A2A1A0D1 + 1 0 A2A1A0D2+ A20 1A0D3+ A A2A1A0D2+ A2A1A0D3+ 0 A2A1A0D4+ A20 1A0D5+ A A2A1A0D4+ A2A1A0D5+ 0 A2A1A0D6+ A20 1A0D7 A A2A1A0D6+ A2A1A0D7

3.5 数据分配器与数据选择器-数字电子技术基础(第3版)-林涛-清华大学出版社

3.5  数据分配器与数据选择器-数字电子技术基础(第3版)-林涛-清华大学出版社

A1
An-1

据 选
F


EN
2 电路工作原理分析
EN
D0 D1 D2 D3 A0
A1
电路基本结构为与或形式
& >1 Y=EN Dimi
Y
功能表
输入
输出
EN A1 A0
Y
1XX
0
00 0
D0
00 1
D1
01 0
D2
01 1
D3
3 集成电路数据选择器 1) 74LS151
D0
八选一
D7
数据 Y
选择器 W
3.5 数据分配器与数据选择器
3.5.1 数据分配器 定义 把来自一条输入通道的数据根据通道选择信号分配到 不同的输出通道这一过程即为数据分配。 能实现数据分配功能的逻辑电路称为数据分配器。
数据分配器示意图
数据分配器可以直接用译码器来实现,例如:
A0
A0
Y0
Z0
A1
A1
Y1
Z1
A2
A2
Y2
Z2
74LS138 Y3
形式为可控最小项之和
只有适当选取Di的值为1或0,即可实现最小项表达式
方法
真值表法 比较系数法 卡诺图法
例 1 用八选一数据选择器实现 L X Y Z
XY Z
00 0 00 1 01 0 01 1 10 0 10 1 11 0 11 1
L Di
00 11 11 00 11 00 00 11
0 D0
Z3
1S1Y4来自Z4Y5Z5D
S2
Y6
Z6
S3
Y7
Z7
Zi Yi S1S2S3mi Dmi

8数据选择器和数据分配器

8数据选择器和数据分配器

数字电路-08数据选择器和数据分配器应用实验一. 实验目的1. 了解变量译码器和数据选择器的逻辑功能和具体应用。

2. 熟悉中规模组合逻辑器件功能的测试和设计方法。

二. 实验原理(1)变量译码器变量译码器有n 个输入,2n个输出,每个输出唯一地对应一组输入构成的二进制 码,当且仅当输入组合为该码时,输出呈有效电平。

中规模TTL 集成译码器有74LS139(双2输入、4输出)、74LS138(3输入、8输出)和74LS154(4输入、16输出),输出均为低电平有效,并具有低电平有效的使能控制端S —-。

变量译码器除在数字系统中起二进制译码作用外,还可实现组合逻辑函数、数据分配等功能。

74LS139的引脚图如图8-1(a )所示,片上有两个独立的2线-4线译码器,各 输出逻辑表达式为:Y ——0 =01A A S ⋅⋅、Y ——1 = 01A A S ⋅⋅、Y ——2 =01A A S ⋅⋅、Y ——3 = 01A A S ⋅⋅显然,当使能S —-为有效电平“0”时,如果译码器A 1,A 0输入的是逻辑函数的输入变量A ,B ,则Y ——i 代表了A ,B 构成的最小项m i 的反函数(最大项)。

所以,2线-4线通用译码器可附加与非门(与门)实现用标准与-或(标准或-与)表达式表示的二变量组合逻辑函数。

同理,n 线-2n 线通用译码器可实现n 变量的组合逻辑函数。

如果把译码器的使能端S 作为数据输入端,则可实现数据分配功能。

被分配的串行数字信号D i 从S 输入,当A 1,A 0为不同的二进制码时,D i 信号被分配到译码器对应的输出端Y ——i 。

比如A1A0为“11”时, D i 信号被分配到Y ——3,此时Y ——0~Y ——2输出均为高电平。

(a ) (b ) (c )图8-1 器件引脚排列(2)数据选择器数据选择器有n 位控制信号,2n 个数据输入。

每组控制码能够选择唯一的一个数据输出,类似由控制码切换的多选一开关。

数据分配器和数据选择器-

数据分配器和数据选择器-
12
MSI双四选一数据选择器74LS153
图2-19 74LS153的逻辑符号和引脚排列图
ҧ
控制输入端低电平有效。
13
Y ( A1 , A0 ) S (m0 D0 m1D1 m2 D2 m3 D3 )
四选一数据选择器的功能表
表2-10
输入
输出
ത A1 A0
Y
0
0
0
0
1
D0
D1
解:假设三变量为A、B、C,表决结果为F,则真值表如表
2-12所示。
A B C
F
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
1
0
1
1
1
表2-12
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
例2-6的真值表
20

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
1
0
电路0
1
0
电路1
1
0
电路7
A2 A1 A0
6
思考:数据可以从S1或3 输入吗?
7
第2章 加法器与密码锁(MSI组合逻辑电路)
2.3 数据选择器
2.3.1 数据选择器的工作原理
2.3.2 八选一数据选择器74LS151
2.3.3 数据选择器实现组合逻辑函数
2.3 数据选择器(Mux)
在多路数据传送过程中,能够根据需要将其中任意一路挑

数据选择器与数据分配器

数据选择器与数据分配器
D0 0、D1 1、D2 1、D3 0 D4 0、D5 0、D6 1、D7 1
L ABC ABC AB
图4-32 例4-8的逻辑电路图
1.3 数据分配器
数据 输入端
数 据



选择端
图4-33 数据分配器示意图
1.3 数据分配器
D
数据 分配器
Y0 Y1
Y2
Y3
A1 A0
表4-17 1路-4路数据分配器真值表
1
0
D7
inst MULTIPLEXER
GN
D7
D6
D5
D4
D3
WN
D2
Y
D1
D0
C
B
A
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ74151
(a) 8选1数据选择器74LS151
inst MULTIPLEXER
2C3
2C2
2C1
2C0
2GN
1C3
2Y
1C2
1Y
1C1
1C0
1GN
B
A
74153
(b) 双4选1选择器74LS153

W
1
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
数字电子技术
数据选择器与数据分配器
1.1 数据选择器


数据输出端



选择端 图4-27 2n选一数据选择器示意图
1.1 数据选择器
D0
四选一
D1
数据
Y
D2
选择器
D3
A1 A0
图4-28 四选一数据选择器逻辑符号
表4-15 四选一数据选择器真值表

数据选择和分配器

数据选择和分配器

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 。
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。
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

数据选择和分配器

数据选择和分配器

S1 — 数据输入(D)
Y 0 ~ Y 7 — 数据输出( D)
S2 、S3 — 使能控制端
S2 S3 0时, 实现数据分配器的功能 。
S3 — 数据输入(D) Y 0 ~ Y 7 — 数据输出( D) S1 、S2 — 使能控制端 S1 1 , S 2 0时 , 实现数据分配器的功能 。
四、用数据选择器实现组合逻辑函数
1ST = 1 时,禁止数据
0 0
00××× 00×××
0 1
0 1
1D0
选择器工作,输出 1Y = 0。
0 0
01×× 01××
0 1
× ×
0 1
1D1
1ST = 0 时,数据选择 器工作。输出哪一路数据 由地址码 A1 A0 决定。
0 1 0 × 0 × ×0 0 1 0 × 1 × × 1 1D2 0 1 1 0 × × ×0 0 1 1 1 × × × 1 1D3
数据输出
数据
输入 D
1 路-4 路 数据分配器
选择控制
A1 A0

A1 A0 Y0 Y1 Y2 Y3
0 0 D0 0 0
值 0 1 0 D0 0
表 1 0 0 0D 0
1 1 0 0 0D
Y0 D A1 A0

Y1 D A1 A0

Y2 D A1 A0 Y3 D A1 A0

Y0 Y1 Y2 Y3
1 C1
1 D2 D3
令 A1 = A, A0 = B 则 D0 = 0 D1 =D2 = C D3 = 1
(4)画连线图(略)
用数据选择器实现函数 Z m 3,4,5,6,7,8,9,10,12,14
[解] (1) n = k-1 = 4-1 = 3 用 8 选 1 数据选择器 74LS151

山科大数电第四章 数据选择与分配器

山科大数电第四章 数据选择与分配器

74LS151(2) A2 A1 A0 EN S2 1
74LS151(1) A2 A1 A0 EN S1 D7 … D0 A3 A2 A1 A0
D15 … D8
A3=0 时, S 1 =0、 S 2 =1,片(2)禁止、片(1)工作
A3=1 时, S1 =1、 S 2 =0,片(1)禁止、片(2)工作
4
3. 用数据选择器设计组合逻辑电路 据式 R 四选一数据选择器在S=1时输出与输入的逻辑关系可表示为 时输出与输入的逻辑关系可表示为: 0 四选一数据选择器在 时输出与输入的逻辑关系可表示为 3 Y = D0 A1 A0 + D1 A1 A0 + D2 A1 A0 + D3 A1 A0 = mi Di 0 0 i =0 作两个输入变量; 0 A,A0 :作两个输入变量; , 1 1 D3 − D0 :为第三个输入变量, 为第三个输入变量, 1 作适当取值( , ,原变量,反变量) 作适当取值(0,1,原变量,反变量) 1 [例] 例 试用四选一选择器实现例的交通灯监视电路。 试用四选一选择器实现例的交通灯监视电路。 1 解: 已知监视电路逻辑函数为: A 已知监视电路逻辑函数为: G
9

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 )
①选用8选1数据选择器74LS151 ②设A2=A、A1=B、A0=C ABC ③求Di D 000
0 1
L Y 74LS151 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 A2 A1 A0 EN
解: ① 首先选择地址输入,令A1A0=AB,则多余输入 变量为C,余函数Di=f(c)。 ② 确定余函数Di。 用代数法将F的表达式变换为与Y相应的形式:

数据选择器和数据分配器

数据选择器和数据分配器

集成数据选择器的规格、品种较多,因此,重要的是要能够看懂真值表,理 解其逻辑功能。
集成数据选择器的芯片种类很多,常用的有2选1,如CT54157、CT54158;4 选1,如CT54LS153、CT54LS353;8选1,如CT74151、CT74LS251。16选1,如 CT54150等。CT74LS251的引脚排列如图(a)所示,逻辑符号如图(b)所示。
(a)引脚排列
(b)逻辑符号
CT74LS251的引脚排列和逻辑符号
如果现有的集成数据选择器通道不够,则可利用多片级联来进行扩展。例如, 用一片CT74LS251(8选1数据选择器)做低位芯片,用另一片CT74LS251做高位芯 片,要使16个通道的数据选1输出,必须有四个地址输入端A、B、C、D,将A端与 高位芯片的 相连,并经过非门与低位芯片的 相连,如下图所示。
3)根据最小项表达式将数据输入端做如下赋值:
D0 D1 D3 D5 D6 D7 1
画出函数的逻辑图,如下图所示。
D2 D4 0
例7.5的逻辑图
本例函数Y m(0,1,3,5,6,7,) 也可以用4选1芯片来实现,如CT74153,
逻辑图如下图所示。选择 、 作为地址输入,即用两变量 、 组成最小项,用第 3个变量作为数据输入,即可实现该函数。
用74LS251实现16选1数据选择器
当A=1时,低位芯片工作,高位芯片处于禁止状态。根据 的地址输入信 号,输出低八路数据 中的一路。
当 时,高位芯片工作,低位芯片处于禁止状态。根据 的地址输入信号, 输出高八路数据 中的一路。
该电路具有16选1数据选择器的功能。
用数据选择器可以实现组合逻辑函数,其方法如下。 1)将给定的函数转化为最小表达式。 2)以最小项因子做数据选择器的输入地址。 3)将函数式中已存在的最小项mi相对应的数据输入端Di赋值为1,将函数 式中不存在的最小项相对应的数据输入端赋值为0。

实验四_数据选择器和数据分配器

实验四_数据选择器和数据分配器

实验四_数据选择器和数据分配器实验四数据选择器和数据分配器⼀、实验⽬的1. 掌握数据选择器和数据分配器的⼯作原理和特点;2. 熟悉数据选择器、数据分配器的管脚排列和逻辑功能;3. 熟悉数据选择器、分配器的扩展⽅法。

⼆、预习要求1. 复习有关数据选择器和数据分配器的章节;2. 按实验内容的要求,做好实验预习报告,画好实验线路图和记录表格。

三、实验设备与器件1. TDN-DS 数字逻辑电路/数字系统设计教学实验系统。

2. 74LS151和74LS138各⼀⽚。

3. 数字万⽤表,连接导线若⼲。

四、实验的原理数据选择器⼜叫多路开关,其基本功能相当于多位开关,其集成电路有“四选⼀”、“⼋选⼀”、“⼗六选⼀”等多种类型。

我们以“⼋选⼀”数据选择器74LS151为例进⾏实验论证。

数据选择器的应⽤很⼴,它可实现任何形式的逻辑函数、将并⾏码变成串⾏码和组成数码⽐较器等。

例如在计算机数字控制装置和数字通信系统中,往往要求将并⾏形式的数据转换成串⾏的形式。

若⽤数据选择器就能很容易完成这种转换。

只要将欲变换的并⾏码送到数据选择器的信号输⼊端,使组件的控制信号按⼀定的编码(如⼆进制码)顺序依次变化,则可在输出端获得串⾏码输出,如图1所⽰。

CB ASQ 0Q 1Q 2并⾏数据输⼊选通D 7D 6D 5D 4D 3D 2D 1D 0串⾏数据输出Y⼆进制计数器数据选择器图4-1 变并⾏码为串⾏码的⽰意图数据分配器实际上其逻辑功能与数据选择器相反,它的功能是使数据由⼀个输⼊端向多个输出端中的某⼀个进⾏传送,它的电路结构类似于译码器,所不同的是多了⼀个输⼊端。

若数据分配器的输⼊端恒为1,它就成了译码器。

实际上,我们可以⽤译码器集成电路充当数据分配器。

例如,⽤2-4线译码器充当四路数据分配器,3-8线译码器充当⼋路数据分配器。

具体是将译码器的译码输出充当数据分配器输出,⽽将译码器的使能输⼊充当数据分配器的数据输⼊。

数据选择器和分配器组合起来,可实现多路分配,即在⼀条信号线上传输多路信号,图4-2即为多路信号的⽰意图。

数据选择器与数据分配器的研究

数据选择器与数据分配器的研究
数据选择器由三部分组成,即:数据选 择控制(或称为地址输入)电路、数据输入电 路和数据输出电路。
实验目的 实验原理 实验内容 注意事项
现代电子技术实验
74LSl51的逻辑图和引脚图
现代电子技术实验
实验目的 实验原理 实验内容 注意事项
2、数据分配器
数据分配器的功能是将唯一源的信息,传 送给多个目标中的一个,选中那一路,由地址决 定。
本实验中用74LS151和74LS138构 成八路数据传输系统。
实验目的 实验原理 实验内容 注意事项
现代电子技术实验
多路数据传送原理图
实验目的 实验原理 实验内容 注意事项
现代电子技术实验
三、实验内容
测试八路数据传输系统的性能。 要求如下表输入信号
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
现代电子技术实验
数据选择器与数据分配器的研究
实验目的 实验原理 实验内容 注意事项
现代电子技术实验
实验目的 实验原理 实验内容 注意事项
一、实验目的
1、了解数据选择器与数据分配 器的工作原理。
2、熟悉数据选择器的应用。
3、学习用数据选择器和数据分 配器构成八路数据传输系统的方法。
实验目的 实验原理 实验内容 注意事项
通常我们将具有使能端的变量译码器用作 数据分配器。例:本实验中所用的74LS138,作 为变量译码器用时,C,B,A为输入端,Y0—— Y7为输出端, G1和 G2A、G2B 为使能控制端。当 74LS138作为数据分配器时,G2B 为数据输入端, C,B,A为地址输入端, G1和G2A 为使能控制端。
实验目的 实验原理 实验内容 注意事项
现代电子技术实验
故障检查与排除

CH34数据选择器和分配器

CH34数据选择器和分配器

S1
0 1
0 1
1/2 74LS139
0 1 A2 A1 A0 0∼7
0 1
74LS139 双 2 线 - 4 线译码器
S A4 A3 1 1 1 0 1 0 1 0
3. 4. 2 数据分配器 一、1 路- 4 路数据分配器
数据 输入
第三章 组合逻辑电路 数据输出
D
1 路-4 路 数据分配器 A1 0 1 0 1 D 0 0 0 A0 0 D 0 0 0 0 D 0 0 0 0 D
二、集成数据选择器 集成双4 集成双4选1数据选择器74LS153 数据选择器74LS153
第三章 组合逻辑电路
Y = D0 A A0 + D A A0 + D2 A A0 +D3 A A0 1 1 1 1 1
第三章 组合逻辑电路

将四选一数据选择器扩为八选一数据选择器。 将四选一数据选择器扩为八选一数据选择器。
Y0 Y1 Y2 Y3
= D⋅ A1 A0 ⋅ = D⋅ A1 A ⋅ 0 = D⋅ A A0 ⋅ 1 = D⋅ A A ⋅ 1 0
函 数 式 Y1 Y2
&
选择控制
Y0
&
Y3
&
真 值 表
A A Y0 Y1 Y2 Y3 1 0
0 0 1 1 D
&
1
1
逻辑图
A1
A1
第三章 组合逻辑电路
用74LS138组成八路分配器 组成八路分配器
第三章 组合逻辑电路
(2) 不 用 使 能 端 进 行 扩 展。
第三章 组合逻辑电路
四片 8 选 1(74151) ( )
32 选 1 数据选择器

电工电子技术基础知识点详解4-4-1-数据选择器与数据分配器

电工电子技术基础知识点详解4-4-1-数据选择器与数据分配器
将一个数据分时分送到多个输出端输出。
A1 A0
控制信号
确定将信号送 到哪个输出端


输D


Y3 Y2 Y1 Y0
数 据 输 出

使能端
S 确定芯片是否工作
数据分配器的功能表
使能 控 制
输出
S A1 A0 Y3 Y2 Y1 Y0 1 00 00 0 0 0 00 0D 0 0 1 0 0 D0 0 1 0 0D00 0 1 1 D0 0 0
数据选择器与数据分配器在数字电路中当需要进行远距离多路数字传输时为了减少传输线的数目发送端常通过一条公共传输线用多路选择器分时发送数据到接收端接收端利用多路分配器分时将数据分配给各路接收端其原理如图所示
数据选择器与数据分配器
主要内容: 数据选择器和数据分配器的作用;数据选择器和数据分配器的
正确使用。
选择器
Y1
AAA021
(1)
≥1
Y
Y3
AA12 A0
(2)
A
S D7D6... D1D0
S D15 D14... D9D8
B
C
S S1 0时, 第一片工作; S1 1时, 第二片工作。
1
D7D6... D1D0
D15D14... D9D8
16选1数据选择器
74LS151功能表
选通 选 择 输出
Y D0 A1 A0 S D1 A1 A0 S D2 A1 A0 S D3 A1 A0 S 74LS153功能表
使能 选 通 输出
S A1 A0 Y
1 0
0
0 0 D0
0
0 1 D1
0
10
D2
0

数据选择器、数据分配器

数据选择器、数据分配器

2、控制信号约定: 、控制信号约定: 令A1A0=00时,Y=D0 时 A1A0=01时,Y=D1 时 A1A0=10时,Y=D2 时 A1A0=11时,Y=D3 时
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 ⋅ D 0 + A1 A0 ⋅ D1 + A1 A0 ⋅ D 2 + A1 A0 ⋅ D 3
D 7 D6 D5 D 4 D3 D 2 D1 D0
A2 A1 A0 S
0
D7 D7
三、数据选择器的扩展
将两片74LS151连接成一个十六选一的数据选择器。 连接成一个十六选一的数据选择器 例:将两片 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 十六选一的数据选择器的地址输入端有四位,最高位 以由两片八选一数据选择器的使能端接非门来实现, 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 的地址输入端相连而成, 端由两片 的地址输入端相连而成 连接图如下图所示。 工作, 选择数据D =0时,由下图可知,低位片 时 由下图可知,低位片74LS151工作,A3A2A1A0选择数据 0~D7 工作 输出; 进行输出。 输出;A3=1时,高位片工作,选择 8~D15进行输出。 时 高位片工作,选择D
• 四、用数据选择器实现组合逻辑函数 • (一)基本原理和步骤 4选1的数据选择器输出信号表达式
1 0 0 1 0 1 1 0 原理: 原理: 3 = ∑ mi Di 1.数据选择器输出信号逻辑 数据选择器输出信号逻辑 i =0 表达式的一般形式; 如右) 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 数据选择器输出信号逻辑 m -1 Y = ∑ m i Di , m = 2 n 表达式的主要特点: 表达式的主要特点: i =0 a.具有标准与或表达式的形式; 具有标准与或表达式的形式; 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; 提供了地址变量的全部最小项; 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 一般情况下, 可以当成一个变量处理( 一般情况下 反变量、 或 ); 量、反变量、0或1); d.受选通(使能)信号 S 控制,当 S = 0 时有效, 受选通( 控制, 时有效, 受选通 使能) 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。 组合逻辑函数的标准表达式: 组合逻辑函数的标准表达式 最小项之和的标准式。

数字逻辑 第十讲 数据选择器和分配器

数字逻辑   第十讲 数据选择器和分配器

S
GND
数据选择器74LS151的扩展 的扩展 数据选择器
D5 Y
Y2 Y
不工作
Y2 Y
≥1
0 D5
Y1 Y
工作
Y1 Y
74LS151(2) D7 … D0 A2 A1 A0 EN
1S2 1
74LS151(1) D7 … D0 A2 A1 A0 EN
0S1
D15 … D8
D7
… D0 A3 A2 A1 A0
由此可绘制出电路图。 由此可绘制出电路图。 此图可以看出, 此图可以看出,当逻 辑变量数大于数据选 择器地址变量数时, 择器地址变量数时, 由降维图绘制电路需要增加部分门 器件。 器件。 还可以继续降维得到图(C)。 图(b)还可以继续降维得到图 。用 还可以继续降维得到图 四选一数据选择器和部分门电路即 可实现逻辑函数的组合逻辑电路。 可实现逻辑函数的组合逻辑电路。
0 1 0 1
数据选择器74LS151的扩展 的扩展 数据选择器
D12 Y
Y2 Y
工作
Y2 D12 Y
≥1
0
Y1 Y
不工作
Y1 Y
74LS151(2) D7 … D0 A2 A1 A0 EN
0S2 1
74LS151(1) D7 … D0 A2 A1 A0 EN
1S1
D15 … D8
D7
… D0 A3 A2 A1 A0
第十讲 数据选择器和分配器
内容: 内容:数据选择器和分配器 目的与要求: 目的与要求: 1.掌握四选一、八选一的逻辑功能,对应 .掌握四选一、八选一的逻辑功能,对应MSI器件的使用 器件的使用 2.掌握用数据选择器实现逻辑函数的方法 . 3.了解数据分配器的逻辑功能 . 重点与难点: 重点与难点: 数据选择器的逻辑功能及其实现逻辑函数的方法

数据选择器及数据分配器

数据选择器及数据分配器

可编程分配器
可编程分配器是指可以通过编程来改变其数 据分配方式
05
数据选择器和数据分配 器的实际应用
数字信号处理
数字信号处理是利用数字信号处理器(DSP)对模拟信号进行采样、量化和编码,转换成数字信号后进行数字运算、分析和处理 的技术。数据选择器和数据分配器在数字信号处理中有着广泛的应用,例如在滤波器、频谱分析、数字滤波等算法中实现多路信 号的选择和分配。
VS
多路分配器
多路分配器与多路选择器类似,但方向相 反。在多路分配器中,多个数据输入被分 配到不同的数据输出。多路分配器在实现 复杂的逻辑功能时非常有用,例如在实现 复杂的组合逻辑电路时。
异步选择器和异步分配器
异步选择器
异步选择器是指选择信号与数据输入信号不同步的选择器。在异步选择器中,选择信号可以在任何时 间点变化,而不必等待数据输入信号的稳定。这种类型的选择器在处理高速数据流时非常有用。
结构比较
数据选择器
由多个输入、选择信号和多个输出组 成,选择信号决定哪个输入信号传输 到输出端。
数据分配器
由多个输入、选择信号和单个输出组 成,选择信号决定哪个输入信号传输 到输出端。
功能比较
数据选择器
从多个数据中选择一个数据输出,相当于多路选择的功能。
数据分配器
将一个数据分配到指定的输出路径,相当于多路复用的功能。
数据分配器的应用场景
数据分配器在通信、计算机、数字信号处理等 领域有广泛应用。
例如,在通信中,数据分配器可用于将一个高 速串行数据流拆分成多个低速并行数据流,以 便于后续处理或传输。
在计算机中,数据分配器可用于实现多路复用 器或解复用器,以实现多个设备共享一个数据 总线或地址总线。
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8 选 1 Y D0 A2 A1 A0 D1 A2 A1 A0 D7 A2 A1 A0 (3) 确定输入变量和地址码的对应关系 (4) 画连线图 Z 公式法 Y 若令 A2 = A, A1= B, A0= C
Z m1 D m2 1 m3 1 m4 1 m5 D m6 D m7 D m0 0
D0 D1 D2 D3
m0 D0 m1 D1 m2 D2 m3 D3
(5) 双 4 选 1 数据选择器 CC14539
1Y 2Y
A1
数据选择器 1 的输出 CC14539
A0 1ST1D01D11D2 1D3 2ST 2D02D12D2 2D3 1ST 2ST
两个相同的 4 选 1 数据选择器。 两个数据选择器 的公共地址输入端。
CC14539逻辑功能示意图 数据选择器 1 的数 据输入、使能输入。
CC14539 数据选择器 1 真值表
输 入 输出 1ST A1 A0 1D3 1D2 1D1 1D0 1Y 使能端低电平有效 1 ×× × × × × 0 0 0 0 × × × 0 0 1D0 0 0 0 × × × 1 1 1ST = 1 时,禁止数据 选择器工作,输出 1Y = 0。 0 0 1 × × 0 × 0 1D 0 0 1 × × 1 ×1 1 0 1 0 × 0 × ×0 1D2 1ST = 0 时,数据选择 0 1 0 × 1 × ×1 器工作。输出哪一路数据 0 1 1 0 × × ×0 1D 由地址码 A1 A0 决定。 0 1 1 1 × × ×1 3
ST A2 CT74LS151 A1 A0 D0D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
输 ST A2 1 × 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1
入 A1 A0 × × 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1
输出 Y Y 0 1 D0 D0 D1 D1 D2 D2 D3 D3 D4 D4 D5 D5 D6 D6 D7 D7

D1=D D2=D3 =D4 =1 D5 D6 D7 D D0= 0
选择控制信号
数据个数 N 与地址码个数 n 的关系: N = 2n
(2) 真值表
D A1 A0 D0 0 0 D1 0 1 D2 1 0 D3 1 1 Y D0
(4) 逻辑图
1
Y = D3 0 1 2
≥1 &
D1 D2 D3
0 A1 1 1 A0 0
1 1
(3) 函数式
Y D0 A1 A0 D1 A1 A0 D2 A1 A0 D3 A1 A0
YY 、 D 0A 2A 1 A0 D1 A2 A1 A0 D7 A2 A1 A0 Y — 数据输出端
8 选 1 数据选择器 CT74LS151 真值表
使能端,低 电平有效 ST
互补输出端 Y
Y
输 ST A2 1 × 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1
Y= m0D0+ m1D1+m2D2+ m3D3+ m4D4+m5D5+ m6D6+ m7D7
(二)数据分配器 ( Data Demultiplexer ) 将 1 路输入数据,根据需要分别传送到 m 个输出端 1. 1 路 4 路数据分配器
数据输出
数据 输入
D
1 路-4 路 数据分配器
A1 0 1 0 1 D 0 0 0 A0 0 D 0 0 0 0 D 0 0 0 0 D
4.5
数据选择器和数据分配器
主要要求:
理解数据选择器和数据分配器的作用。 理解常用数据选择器的逻辑功能及其使用。
掌握用数据选择器实现组合逻辑电路的方法。
一、数据选择器和数据分配器的作用
发送 并行传送 接收
数 据 传 输 方 式
0 1 1 0
每位数据各占一条传输线,当 0 传送数据位数增多时,成本较 0 串行传送 高,且很难实现。 1 1
用数据选择器实现函数 F AB BC AC
公式法之一
0 m0 0 m1 0 m2 1 m3 0 m4 1 m5 1 m6 1 m7 Y D0m0 D1m1 D2m2 D3m3 D4m4 D5m5 D6m6 D7 m7
Y
74LS151
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 A2 A1 A0 S
1
AB C
公式法之二—降幂法
F AB BC AC
[解] (1) n = k 1 = 3 1 = 2 可用 4 选 1 数据选择器 74LS153
(2) 标准与或式 F ABC ABC ABC ABC
0 1 1 0
1 0
并-串转换:数据选择器
1 0
串-并转换:数据分配器
(一)数据选择器 (Data Selector ) 从多路数据输入中选择一路作为输出的电路。 又称多路选择器(Multiplexer,简称MUX)或多路开关。 1. 4 选 1 数据选择器 (1) 工作原理
输 入 数 据
D0 D1 D2 D3 输 D D1 4选 1 0 2 Y 3 出 数据选择器 数 据 A 01 1 A 10 0
输出函数表达式 Y = A2A 01A0D0 + A2A 1 0 1A0D1 + 11A0D2+ A2A 01A0D3+ A2A 0 0 1A0D4+ A2A 01A0D5+ A2A A2A 0 1A0D6+ A2A 01A0D7
若 A2A1A0 = 000,则 Y=D0 若 A2A1A0 = 010,则 Y=D2
数据选择器
Y D0 A1 A0 D1 A1 A0 D2 A1 A0 D3 A1 A0
令 A1 = A, A0 = B Y F
(3) 确定输入变量和地址码的对应关系
公式法:
Y D0 AB D1 AB D2 AB D3 AB
F AB C AB C AB 1 AB 0
最小项。
而任何组合逻辑函数都可以表示成为最小项之和的形式, 故可用数据选择器实现。
(二)方法:
设n 为选择器地址个数,k 为函数的变量个数 1.当n = k :将变量分别从地址端输入,逻辑函数所包含的最 小项相应的数据端接1,否则接0。 2. 当n= k1:将1个变量以原变量、反变量或1、0的形式从 数据端输入,其它 变量分别从地址端输入。
S2 — 数据输入(D)
S3 S2 S1
数据输入 (任选一路)
Y 0 ~ Y 7 — 数据输出( D)
S1 、 S 2 — 使能控制端
S1 1 , S 2 0 时 , 实现数据分配器的功能 。
三、用数据选择器实现组合逻辑函数
(一) 原理:选择器输出为标准与或式,含地址变量的全部
4 选 1 Y D0 A1 A0 D1 A1 A0 D2 A1 A0 D3 A1 A0 8 选 1 Y D0 A2 A1 A0 D7 A2 A1 A0
1/2 74LS153
D3 D2 D1 D0 A1 A0 ST 1 C A B
则 D0 = 0 D1 =D2 = C D3 = 1 (4) 画连线图
卡诺图法之一
F AB BC AC
选用 8选1 CT74LS151
解: (1)选择数据选择器
(2)画出 F 和数据选择器输出 Y 的卡诺图
BC F 00 01 11 10 的A 卡 0 0 0 1 0 诺 1 0 1 1 1 图 A1A0 Y 00 01 11 10 的 A2 卡 0 D0 D1 D3 D2 诺 1 D4 D5 D7 D6 图
数据选择器 2 的逻辑功能同理。
CC14539 数据选择器输出函数式 1Y = A1 A0 1D0 + A1 A0 1D1 + A1 A0 1D2 + A1 A0 1D3 = m0 1D0 + m1 1D1 + m2 1D2 + m3 1D3 2Y = A1 A0 2D0 + A1 A0 2D1+ A1 A0 2D2+ A1 A0 2D3
17 Y D 0 1 2 3 4 5 6
禁止 MUX 使能
……
D7 D0 A2 A1 A0 ST 1 ╳ ╳ 0 1 0 ╳ 1 1 0 0
D3 D2 D1 D0 Y Y ST地
S— 选通控制端 当 ST 1 时 ,选择器被禁止 Y 0 Y 1 A2 A0 — 地址端 当 ST 0 时 ,选择器被选中(使能 ) D7 D0 — 数据输入端
Y0 Y1 Y2 Y3
D A1 A0 D A1 A0 D A1 A0 D A1 A0
函 数 式
Y1 Y2
&
选择控制
Y0
&
Y3
&
真 值 表
A1 A0
0 0 1 1
Y0 Y1 Y2 Y3
D
&
1
1
逻辑图
A1
A1
2. 用 3 线-8 线译码器实现 1路 - 8 路数据分配器
入 A1 A0 × × 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1
输出 地址 Y Y 信号 0 1 输入 D0 D0 端 D1 D1 8 路数据输入端 D2 D2 D3 D3 ST = 1 时禁止数据选择器工作 D4 D4 D5 D5 ST = 0 时,数据选择器 D6 D6 D7 D7 工作。选择哪一路信号输出 由地址码决定。
F ABC ABC ABC ABC
Y D0 AB D1 AB D2 AB D3 AB
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