第10讲数据选择器和分配器
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课堂讨论： 实际：数字波段开关在仪表中的使用，信道复用 分时传送技术
现代教学方法与手段： 大屏幕投影
复习（提问）： 3线—8线MSI译码器的逻辑功能？
数据选择器
在多路数据传输过程中，经常需要将其中一路信号挑选出来进行传输。 这就需要用到数据选择器，又称为多路选择器或多路开关。常用 MUX（Multiplexer）表示。
S1
D15 … D8
wenku.baidu.com
D7 … D0 A3A2A1A0
MUX的应用
多路开关（如多路模拟信号共用一 个A/D转换通道）
实现数据的并-串转换 序列信号产生
实现逻辑函数
数据选择器实现逻辑函数
原理：从前述分析可知，数据选择器是地址选择变 量的最小项输出器；而任何一个逻辑函数都可以表 示为最小项之和的标准形式。因此，用数据选择器 可以很方便地实现逻辑函数。
逻辑函数F的表达式为 比较上述两个表达式可知：要使W=F，只需令
A2=A,A1=B,A0=C且D0=D1=D4=D7=0，而 D2=D3=D5=D6=1即可。据此可作出用8路选择 器实现给定函数的逻辑电路图
(2) 用具有n个选择控制变量的多路选择器 实现n+1个变量的函数
一般方法:从函数的n+1个变量中任n个 作为MUX选择控制变量,并根据所选定的选 择控制变量将函数变换成如下形式：
选择控制输入 A1 A0
0
0
01
10
11
数据输入 D0 D1 D2 D3
D0 d d d d D1 d d d d D2 d d d d D3
输出 Y
D0 D1 D2 D3
输出函数表达式为：
YA1 A0D0 A1A0D1 A1A0D2 A1A0D3 m0D0 m1D1 m2D2 m3D3
0D 0 0 0 0D 1 0 1 0D 2 1 0 0D 3 1 1
D 0 D 1 D 2 D 3
2. 8选1数据选择器-74LS151
输
入
D
A2 A1 A0 S
×××× 1
D0
0
0
0
0
D1
0
0
1
0
D2
0
1
0
0
D3
0
1
1
0
D4
1
0
0
0
D5
10
1
0
D6
1
1
0
0
D7
1
1
1
0
输出
YY
0
1
D0
D0
D1
D1
0 i 0 7 Y D 0 A 2 A 1 A 0 D 1 A 2 A 1 A 0 D 7 A 2 A 1 A 0D im i i 0
数据选择器74LS151的扩展
Y
≥1
Y2
Y2
Y1
Y1
Y
Y
74LS151(2) D7 … D0 A2A1A0 EN S2 1
Y
Y
74LS151(1) D7 … D0 A2A1A0 EN
连线图
四选一选择器构成八选一选择器
集成数据选择器
集成双4选1数据选择器74LS153
演示
VCC 2S A0 2D3 2D2 2D1 2D0 2Y
16 15 14 13 12 11 10 9 74LS153
12345678
1S A1 1D3 1D2 1D1 1D0 1Y GND
输入 输 出
SDA 1 A 0 Y 1× × ×0
D2
D2
D3 D4
D3 D4 D5
D5
D6
D6
D7
D7
VCC D 4 D5 D6 D 7 A0 A1 A 2
16 15 14 13 12 11 10 9 74LS151
12345678
D3 D2 D1 D0 Y Y S GND
7
Y D 0 A 2 A 1 A 0 D 1 A 2 A 1 A 0 D 7 A 2 A 1 A 0D im i
一般方法：将函数的n个变量依 次连接到MUX的n个选择变量端，并 将函数表示成最小项之和的形式。 若函数表达式中包含最小项mi，则 相应MUX的Di接1，否则Di接0 。
例1 用多路选择器实现如下逻辑函数的功能
F(A,B,C)=∑m(2,3,5,6)
解 由于给定函数为一个三变量函数故可采用8
因为8路数据选择器的输出表达式为
在数据选择器中，通常用地址输入信号（选择控制信号）来完成挑选 数据的任务。因此数据选择器定义为：
根据地址码（选择控制信号）的要求，从多路输入信号中选择其中一 路输出的电路。
数据选择器的功能相当于一个受控波段开关。 多路输入信号：N个； 输出信号：1个； 地址码：n位；
2n ≥N
1、 4 选1数据选择器
方法：表达式比较法（公式法）；卡诺图比较法。
1）当逻辑函数的变量个数和数据选择器的地址输入 变量个数相同时，可直接用数据选择器来实现逻辑 函数。
2）当逻辑函数的变量个数多于数据选择器的地址输 入变量个数时，应分离出多余的变量，将余下的变 量分别有序地加到数据选择器的地址输入端上。
(1) 用具有n个选择控制变量的多路 选择器实现n个变量函数
3
miDi i0
由地址码决定从４路输 入中选择哪１路输出。
4选1 MUX构成8选1 MUX
原理：
八选一数据选择器 : 地址输入端(选择控制端) : A2 , A1, A0 数据输入端：D0 , D1 , D2 , D3 , D4 , D5 , D6 , D7 输出端：Y Y A2 A1 A0 D0 A2 A1A0 D1 A2A1 A0 D2 A2A1A0 D3 A2 A1 A0 D4 A2 A1A0 D5 A2A1 A0 D6 A2A1A0 D7 A2 (A1 A0 D0 A1A0 D1 A1 A0 D2 A1A0 D3 ) A2 (A1 A0 D4 A1A0 D5 A1 A0 D6 A1A0 D7 ) A2 Y0 A2 Y1
第 10 讲
课时授课计划 课程内容
内容：数据选择器和分配器
目的与要求： 1．掌握四选一、八选一的逻辑功能，对应MSI器件 的使用 2．掌握用数据选择器实现组合函数的方法 3．了解数据分配器的逻辑功能
重点与难点： 数据选择器的逻辑功能及其实现组合函数的方法
教学方法设计： 比较学习选择器和分配器
以确定各数据输入Di。假定剩余变量为X， 则Di的取值只可能是0、1或X,X四者之一。
例2 假定采用4路数据选择器实现逻辑函数 F(A,B,C)=∑m(2,3,5,6)
解 由于四路选择器具有2个选择控制变量， 所以用来实现3变量函数功能时，应该首先 从函数的3个变量中任选2个作为选择控制变 量，然后再确定选择器的数据输入。假定选 A、B与选择控制端A1、A0相连，则可将函 数F的表达式表示成如下形式：
现代教学方法与手段： 大屏幕投影
复习（提问）： 3线—8线MSI译码器的逻辑功能？
数据选择器
在多路数据传输过程中，经常需要将其中一路信号挑选出来进行传输。 这就需要用到数据选择器，又称为多路选择器或多路开关。常用 MUX（Multiplexer）表示。
S1
D15 … D8
wenku.baidu.com
D7 … D0 A3A2A1A0
MUX的应用
多路开关（如多路模拟信号共用一 个A/D转换通道）
实现数据的并-串转换 序列信号产生
实现逻辑函数
数据选择器实现逻辑函数
原理：从前述分析可知，数据选择器是地址选择变 量的最小项输出器；而任何一个逻辑函数都可以表 示为最小项之和的标准形式。因此，用数据选择器 可以很方便地实现逻辑函数。
逻辑函数F的表达式为 比较上述两个表达式可知：要使W=F，只需令
A2=A,A1=B,A0=C且D0=D1=D4=D7=0，而 D2=D3=D5=D6=1即可。据此可作出用8路选择 器实现给定函数的逻辑电路图
(2) 用具有n个选择控制变量的多路选择器 实现n+1个变量的函数
一般方法:从函数的n+1个变量中任n个 作为MUX选择控制变量,并根据所选定的选 择控制变量将函数变换成如下形式：
选择控制输入 A1 A0
0
0
01
10
11
数据输入 D0 D1 D2 D3
D0 d d d d D1 d d d d D2 d d d d D3
输出 Y
D0 D1 D2 D3
输出函数表达式为：
YA1 A0D0 A1A0D1 A1A0D2 A1A0D3 m0D0 m1D1 m2D2 m3D3
0D 0 0 0 0D 1 0 1 0D 2 1 0 0D 3 1 1
D 0 D 1 D 2 D 3
2. 8选1数据选择器-74LS151
输
入
D
A2 A1 A0 S
×××× 1
D0
0
0
0
0
D1
0
0
1
0
D2
0
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0
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D6
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1
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0
D7
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输出
YY
0
1
D0
D0
D1
D1
0 i 0 7 Y D 0 A 2 A 1 A 0 D 1 A 2 A 1 A 0 D 7 A 2 A 1 A 0D im i i 0
数据选择器74LS151的扩展
Y
≥1
Y2
Y2
Y1
Y1
Y
Y
74LS151(2) D7 … D0 A2A1A0 EN S2 1
Y
Y
74LS151(1) D7 … D0 A2A1A0 EN
连线图
四选一选择器构成八选一选择器
集成数据选择器
集成双4选1数据选择器74LS153
演示
VCC 2S A0 2D3 2D2 2D1 2D0 2Y
16 15 14 13 12 11 10 9 74LS153
12345678
1S A1 1D3 1D2 1D1 1D0 1Y GND
输入 输 出
SDA 1 A 0 Y 1× × ×0
D2
D2
D3 D4
D3 D4 D5
D5
D6
D6
D7
D7
VCC D 4 D5 D6 D 7 A0 A1 A 2
16 15 14 13 12 11 10 9 74LS151
12345678
D3 D2 D1 D0 Y Y S GND
7
Y D 0 A 2 A 1 A 0 D 1 A 2 A 1 A 0 D 7 A 2 A 1 A 0D im i
一般方法：将函数的n个变量依 次连接到MUX的n个选择变量端，并 将函数表示成最小项之和的形式。 若函数表达式中包含最小项mi，则 相应MUX的Di接1，否则Di接0 。
例1 用多路选择器实现如下逻辑函数的功能
F(A,B,C)=∑m(2,3,5,6)
解 由于给定函数为一个三变量函数故可采用8
因为8路数据选择器的输出表达式为
在数据选择器中，通常用地址输入信号（选择控制信号）来完成挑选 数据的任务。因此数据选择器定义为：
根据地址码（选择控制信号）的要求，从多路输入信号中选择其中一 路输出的电路。
数据选择器的功能相当于一个受控波段开关。 多路输入信号：N个； 输出信号：1个； 地址码：n位；
2n ≥N
1、 4 选1数据选择器
方法：表达式比较法（公式法）；卡诺图比较法。
1）当逻辑函数的变量个数和数据选择器的地址输入 变量个数相同时，可直接用数据选择器来实现逻辑 函数。
2）当逻辑函数的变量个数多于数据选择器的地址输 入变量个数时，应分离出多余的变量，将余下的变 量分别有序地加到数据选择器的地址输入端上。
(1) 用具有n个选择控制变量的多路 选择器实现n个变量函数
3
miDi i0
由地址码决定从４路输 入中选择哪１路输出。
4选1 MUX构成8选1 MUX
原理：
八选一数据选择器 : 地址输入端(选择控制端) : A2 , A1, A0 数据输入端：D0 , D1 , D2 , D3 , D4 , D5 , D6 , D7 输出端：Y Y A2 A1 A0 D0 A2 A1A0 D1 A2A1 A0 D2 A2A1A0 D3 A2 A1 A0 D4 A2 A1A0 D5 A2A1 A0 D6 A2A1A0 D7 A2 (A1 A0 D0 A1A0 D1 A1 A0 D2 A1A0 D3 ) A2 (A1 A0 D4 A1A0 D5 A1 A0 D6 A1A0 D7 ) A2 Y0 A2 Y1
第 10 讲
课时授课计划 课程内容
内容：数据选择器和分配器
目的与要求： 1．掌握四选一、八选一的逻辑功能，对应MSI器件 的使用 2．掌握用数据选择器实现组合函数的方法 3．了解数据分配器的逻辑功能
重点与难点： 数据选择器的逻辑功能及其实现组合函数的方法
教学方法设计： 比较学习选择器和分配器
以确定各数据输入Di。假定剩余变量为X， 则Di的取值只可能是0、1或X,X四者之一。
例2 假定采用4路数据选择器实现逻辑函数 F(A,B,C)=∑m(2,3,5,6)
解 由于四路选择器具有2个选择控制变量， 所以用来实现3变量函数功能时，应该首先 从函数的3个变量中任选2个作为选择控制变 量，然后再确定选择器的数据输入。假定选 A、B与选择控制端A1、A0相连，则可将函 数F的表达式表示成如下形式：