第8讲数据选择器

Y
•当D0 =D3=D5 = D7=1 •D1 =D2=D4= D6=0 时：
A2 A 1 A 0
Y = m0 + m3 + m5 + m7
控制Di ，就可得到不同的逻辑函数。
【例 】 试用4选1数据选择器74LS153实现三变量函数：
F A B C BC AB
解 （1）选择地址输入：
74LS153 1 2 3 4 5 6 7 8
1S
A1 1D 3 1D 2 1D 1 1D 0 1Y GND
选通控制端S为低电平有效，即S=0时芯片被选中，处于工作状 态；S=1时芯片被禁止，Y=0。
逻辑表达式：
S ＝0 时
Y A1 A0 D0 A1 A0 D1 A1 A0 D2 A1 A0 D3
74LS151(1)
D15 „ D8
D7
„ D0 A3 A2 A1 A0
A3＝0 时，S1 ＝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
8-2应用数据选择器实现逻辑函数
1、数据选择器组成逻辑函数原理
•当S=0时： Y Di mi
L A B C D A BCD AB C D AB C D AB C D ABC D ABCD ABC D ABC D
L AB C D ABCD ABC AB C D ABC ABC m0 D m1D m2 m4 D m5 m6
D D 1 0 D 1 1 0
A B C 0
例2：试用74LS151设计一个监视交通信号灯工
作状态的逻辑电路。正常情况下，红、黄、绿 灯只有一个亮，否则视为故障状态，发出报警 信号，提醒有关人员修理。
解：设输入R、Y、G分别代表红、黄、绿交通 灯，且灯亮为“1”，不亮为“0”，输出Z为报 警信号，且正常为“0”，报警“1”。
D0=C D1=C
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D2=0 D3=1
（3）画连线图
F Y
1 2 74LS153
D0 D1 D2 D3
A1 A0 S
1 1
C 0 1 A B 0
例1
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)
解：①选用8选1数据选择器74LS151 ②设A2=A、A1=B、A0=C ③求Di
出
1
D0 D 0 D1 D1 D2 D2 D3 D3 D4 D4 D5 D5 D6 D6 D7 D7
逻辑表达式：
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 D7 A2 A1 A0
D m
i i 0
7
i
S ＝0 时
7
Y = D0 m0 + D1m1 + D2 m2 + D3m3 + D4 m4 + D5 m5 + D6 m6 + D7 m7 •当D0 =D3=D5 = D7=0 D7 •D1 =D2=D4= D6=1 时： D6
D5 D4 D3 D2 D1 D0 S Y
74LS151
i 0
Y m1 m2 m4 m6
Y D0 A2 A1 A0 D1 A2 A1 A0 D7 A2 A1 A0
D m
i i 0
7
i
三、数据选择器的扩展
例子：用一块74LS153构成一个“八选一”的数据选择器。
基本思路： (1）八个输入端的产生？（2）三个地址选择码的产生？ （3）输出端Y的产生？
VCC 2S A0 2D 3 2D 2 2D1 2D0 2Y 16 15 14 13 12 11 10 9
比较F和Y，得：
D0 C、D1 C 、D2 0、D3 1
方法二：真值表法 F真值表： 74LS153真值表： Y A B C
D0 D1 D2 D3 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1
比较F和Y 真值表，得：
F 0 1 1 0 0 0 1 1
74LS153 1 2 3 4 5 6 7 8
1S
A1 1D 3 1D 2 1D 1 1D 0 1Y GND
第一个工 作，第二 个不工作。 八选一 的输出 要求
第二个工 作，第一 个不工作。
故得：
A 2 S1 , 输出Y Y1 Y2，且S2与S1取值始终相反， 即它们轮流工作。
VCC 2S A0 2D 3 2D 2 2D1 2D0 2Y 16 15 14 13 12 11 10 9
R Y G Z
0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1
Z R Y G R Y G RY G RYG RYG
取A2=R、A1=Y、A0=G
由真值表（或逻辑表达式）得：
D0 =D3=D5=D6=D7= 1 ， D1=D2=D4=0
Z A0 G A1 Y 74LS151 A2 R D0D1D2 D3D4 D5D6 D7 S 0 1 Y
D3
D2
D1
D0
Y
Y
S
GND
7 4 L S 1 5 1 的 真 值 表
输 D × D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 A2 × 0 0 0 0 1 1 1 1 A1 × 0 0 1 1 0 0 1 1
入 A0 S × 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0
输 YY 0
集成数据选择器
常用的集成数据选择器有： 二选一 如：74LS157、74LS158 等； 四选一 如：74LS153、74LS253 等； 八选一 如：74LS151、74LS152 等；
1、集成双4选1数据选择器74LS153
VCC 2S A0 2D 3 2D 2 2D1 2D0 2Y 16 15 14 13 12 11 10 9
1 0
1 1 1 0 1 1
0
1 0 1
0
1 1 1
第8讲
结 束
第8讲 数据选择器
8-1 数据选择器 8-2 数据选择器的应用
8-1 数据选择器（MUX）
一、 数据选择器的基本概念
数据选择器——根据地址选择码从多路输入数据中选择一 路进行输出的电路，或称多路选择开关。
A1
0 0 1 1
A0
0 1 0 1
Y
D0 D1 D2 D3
输 入 数 据
地 址 变 量
二、
令A1A0=AB， （2）求Di 方法一：代数法 将F的表达式变换为与4选1数据选择器Y相应的形式：
4选1数据选择器输出信号的表达式：
Y A1 A0 D0 A1 A0 D1 A1 A0 D2 A1 A0 D3
变换F的逻辑表达式：
F A B C ( A A) BC AB A B C A BC ABC AB A B C A BC AB 0 AB(C 1) A B C A BC AB 0 AB 1
m D
i i 0
3
i
式中，mi是地址变量 A1 、 A0所对应的最小项，称地址最小项。
因此，输出 Y 提供了地址变量的全部最小项。
2、集成8选1数据选择器74LS151
VCC D 4 16 15 D5 14 D6 D 7 A0 13 12 11 A1 A 2 10 9
74LS151 1 2 3 4 5 6 7 8
74LS153 1 2 3 4 5 6 7 8
1S
A1 1D 3 1D 2 1D 1 1D 0 1Y GND
用两片74LS151构成十六选一数据选择器 Y ≥1 Y2 Y2 Y1
Y1 Y A2 A1 A0 EN S1
Y D7 „ D0
Y A2 A1 A0 EN
Y D7 „ D0
74LS151(2) S2 1
8选1数据选择器输出信号的表达式：
Y m0D0 m1D1 m2D2 m3D3 m4D4 m5D5 m6D6 m7 D7
比较L和Y，得：
D0 D、D1 D4 D、D 3 D7 0、D 2 D5 D6 1
④画连线图
L Y 74LS151 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 A2 A1 A0 S