数据选择器与数据分配器
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则
D1=D D2=D3 =D4 =1 D5 D6 D7 D D0= 0
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
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。
（三） 步骤
(1) 根据n = k 或n = k - 1 确定数据选择器的规模和型号
(n —选择器地址码个数，k —函数的变量个数)
(2) 写出函数的标准与或式和选择器输出信号表达式 (3) 对照比较确定选择器各个输入变量的表达式
(4) 根据采用的数据选择器和求出的表达式画出连线图
（四）应用举例
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
Байду номын сангаас
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）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 (2) 函数 Z 的标准与或式
Z A BCD ABC D ABC D ABC D ABCD AB C D AB C D ABC D AB C D ABC D
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
数据输出
S1 — 数据输入（D）
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
Y 0 ~ Y 7 — 数据输出（ D）
S2 、 S 3 — 使能控制端
74LS138
A0 A1 A2 STB STC STA A0 A1 A2
地址码
S 2 S 3 0时 , 实现数据分配器的功能。
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
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。
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
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
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
F ABC ABC ABC ABC
Y D0 AB D1 AB D2 AB D3 AB
（2）含变量 C 的 F 的卡诺图 B 0 1 A 0 C 0 1 C 1 （3）含变量 Di 的 Y 的卡诺图 A0 1 A1 0 0 D0 D1 1 D2 D3
令 A1 = A, A0 = B 则 D0 = 0 D1 =D2 = C D3 = 1
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
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。
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
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
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
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
= m0 2D0 + m1 2D1 + m2 2D2 + m3 2D3
2. 8 选 1 数据选择器(CT74LS151)
引 脚 排 列 图 VCC D4 D5 D6 D7 A0 A1 A2
16 15 14 13 12 11 10 9
74LS151
1 2 3 4 5 6 7 8
功 能 示 意 图
Y
D 07 0 1 2 3 4 5 6
(3) 确定输入变量和地址码的对应关系 令 A2 = A, A1 = B ，A0 = C 则 D7 = D6 =D5 = D3 = 1 D0 = D1 =D2 = D4 = 0 (4) 画连线图
F
(1) k = 3 选用 8 选 1 数据选择器 74LS151（n=3=k） (2)对照表达式(先写出 F 的标准与或式) F ABC ABC ABC ABC
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
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
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
(3)比较逻辑函数 F 和 Y 的卡诺图
设 F = Y 、A = A2、B = A1、C = A0 D0 = D1 = D2 = D4 = 0 对比两张卡诺图后得 D3 = D5 = D6 = D7 = 1
(4)画连线图
与公式法所得图相同
卡诺图之二— 降幂法 （1）按 A、B 顺序写出函数的标准与或式
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
D1=D D2=D3 =D4 =1 D5 D6 D7 D D0= 0
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
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。
（三） 步骤
(1) 根据n = k 或n = k - 1 确定数据选择器的规模和型号
(n —选择器地址码个数，k —函数的变量个数)
(2) 写出函数的标准与或式和选择器输出信号表达式 (3) 对照比较确定选择器各个输入变量的表达式
(4) 根据采用的数据选择器和求出的表达式画出连线图
（四）应用举例
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
Байду номын сангаас
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）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 (2) 函数 Z 的标准与或式
Z A BCD ABC D ABC D ABC D ABCD AB C D AB C D ABC D AB C D ABC D
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
数据输出
S1 — 数据输入（D）
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
Y 0 ~ Y 7 — 数据输出（ D）
S2 、 S 3 — 使能控制端
74LS138
A0 A1 A2 STB STC STA A0 A1 A2
地址码
S 2 S 3 0时 , 实现数据分配器的功能。
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
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。
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
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
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
F ABC ABC ABC ABC
Y D0 AB D1 AB D2 AB D3 AB
（2）含变量 C 的 F 的卡诺图 B 0 1 A 0 C 0 1 C 1 （3）含变量 Di 的 Y 的卡诺图 A0 1 A1 0 0 D0 D1 1 D2 D3
令 A1 = A, A0 = B 则 D0 = 0 D1 =D2 = C D3 = 1
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
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。
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
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
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
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
= m0 2D0 + m1 2D1 + m2 2D2 + m3 2D3
2. 8 选 1 数据选择器(CT74LS151)
引 脚 排 列 图 VCC D4 D5 D6 D7 A0 A1 A2
16 15 14 13 12 11 10 9
74LS151
1 2 3 4 5 6 7 8
功 能 示 意 图
Y
D 07 0 1 2 3 4 5 6
(3) 确定输入变量和地址码的对应关系 令 A2 = A, A1 = B ，A0 = C 则 D7 = D6 =D5 = D3 = 1 D0 = D1 =D2 = D4 = 0 (4) 画连线图
F
(1) k = 3 选用 8 选 1 数据选择器 74LS151（n=3=k） (2)对照表达式(先写出 F 的标准与或式) F ABC ABC ABC ABC
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
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
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
(3)比较逻辑函数 F 和 Y 的卡诺图
设 F = Y 、A = A2、B = A1、C = A0 D0 = D1 = D2 = D4 = 0 对比两张卡诺图后得 D3 = D5 = D6 = D7 = 1
(4)画连线图
与公式法所得图相同
卡诺图之二— 降幂法 （1）按 A、B 顺序写出函数的标准与或式
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