4.数据选择和分配器PPT课件

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1、主要要求主要要求：理解数据选择器和数据分配器的作用。理解数据选择器和数据分配器的作用。理解常用理解常用数据选择器的逻辑功能及其使用数据选择器的逻辑功能及其使用。掌握用掌握用数据选择器实现组合逻辑电路数据选择器实现组合逻辑电路的方法。的方法。4.4数据选择器和数据分配器数据选择器和数据分配器 数数据据传传输输方方式式0110发送发送0110并行传送并行传送0110串行传送串行传送并并-串转换：串转换：数据选择器数据选择器串串-并转换：并转换：数据分配器数据分配器一、数据选择器和数据分配器的作用一、数据选择器和数据分配器的作用接收接收0110每位数据各占一条传输线，当每位数据各占一条传输线，当传送

2、数据位数增多时，成本较传送数据位数增多时，成本较高，且很难实现。高，且很难实现。二、数据选择器二、数据选择器 (Data Selector)从从多路多路数据输入中数据输入中选择一路选择一路作为输出的电路。作为输出的电路。又又称多路选择器称多路选择器(Multiplexer，简称，简称MUX)或或多路开关多路开关。1.4 选选 1 数据选择器数据选择器(1)工作原理工作原理A0Y4选选1数据选择器数据选择器D0D3D1D2A1输输入入数数据据输输出出数数据据选择控制信号选择控制信号0 0 D00 1 D11 0 D21 1 D3数据个数数据个数 N 与地址码个数与地址码个数 n 的关系：的关系：

3、N=2nD0 0 0D0D A1 A0(2)真值表真值表D1 0 1D2 1 0D3 1 1Y D1D2D3(3)函数式函数式013012011010AADAADAADAADY (4)逻辑图逻辑图33221100 DmDmDmDm 1&11YA11A0D0D1D2D30 0 0 1 1 0 1 1 =D0=D1=D2=D3CC14539 1STA1A01D01D31D21D11ST1Y2YCC14539逻辑功能示意图逻辑功能示意图 2D02D32D22D12ST2ST(5)双双 4 选选 1 数据选择器数据选择器 CC14539 两个数据选择器两个数据选择器的公共地址输入端。的公共地址输入端。

4、数据选择器数据选择器 1 的输出的输出数据选择器数据选择器 1 的数的数据输入、使能输入。据输入、使能输入。两个相同的两个相同的 4 选选 1 数据选择器。数据选择器。111100011011010000101110000100110000 0000011Y1D01D11D21D3A0A11ST输出输出输入输入 CC14539 数据选择器数据选择器 1 真值表真值表1D01D11D21D31ST使能端低电平有效使能端低电平有效01数据选择器数据选择器 2 的逻辑功能同理。的逻辑功能同理。1ST=1 时，禁止时，禁止数据数据选择器工作，输出选择器工作，输出 1Y=0。1ST=0 时时，数据选择，

5、数据选择器工作。输出器工作。输出哪一路哪一路数据数据由由地址码地址码 A1 A0 决定决定。CC14539 数据选择器输出函数式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 1D32Y=A1 A0 2D0+A1 A0 2D1+A1 A0 2D2+A1 A0 2D3 =m0 2D0+m1 2D1+m2 2D2+m3 2D3 2.8 选选 1 数据选择器数据选择器(CT74LS151)引引脚脚排排列列图图功功能能示示意意图图选选通通控控制制端端 SVCC 地地1324567816 15 1

6、4 13 12 11 10 974LS151D4 D5 D6 D7 A0 A1 A2 D3 D2 D1 D0 Y Y STMUXD7A2D0A0A1STYY禁止禁止使能使能1 0 0 0 0D0 D0 D1 D1 D2 D2 D3 D3 D4 D4 D5 D5 D6 D6 D7 D7 0 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 11 0 A2 A0 地址端地址端D7 D0 数据输入端数据输入端数据输出端数据输出端、YY012701210120AAADAAADAAADY 1 0 YY，选择器被禁止，选择器被禁止时时当当 1 ST），选择器被选中（使能，选择器被选中（使能时

7、时当当 0 ST8 选选 1 数据选择器数据选择器CT74LS151 真值表真值表 D7D71110D6D60110D5D51010D4D40010D3D31100D2D20100D1D11000D0D00000101YYA0A1A2ST输输 出出输入输入CT74LS151STA2A1A0D0D7D6D5D4D3D2D1STYYST=1 时禁止数据选择器工作时禁止数据选择器工作ST=0 时，数据选择器时，数据选择器工作。选择哪一路信号输出工作。选择哪一路信号输出由地址码决定。由地址码决定。互补输出端互补输出端8 路数据输入端路数据输入端地址地址信号信号输入输入端端使能端，低使能端，低电平有效电

8、平有效Y=A2A1A0D0+A2A1A0D1+A2A1A0D2+A2A1A0D3+A2A1A0D4+A2A1A0D5+A2A1A0D6+A2A1A0D7D7D71110D6D60110D5D51010D4D40010D3D31100D2D20100D1D11000D0D00000101YYA0A1A2ST输输 出出输入输入输出函数表达式输出函数表达式若若 A2A1A0=000，则，则 Y=D01 00 00 00 0若若 A2A1A0=010，则，则 Y=D20 01 00 00 0 Y=m0D0+m1D1+m2D2+m3D3+m4D4+m5D5+m6D6+m7D7三、三、数据分配器数据分配器

9、(Data Demultiplexer)将将 1 路路输入数据，根据需要分别传送到输入数据，根据需要分别传送到 m 个个输出端输出端1.1 路路 4 路数路数据分配器据分配器数据数据输入输入数据输出数据输出选择控制选择控制0 00 11 01 11A0A3210 YYYYD 0 0 00 D 0 00 0 D 00 0 0 D01AAD 01AAD 01AAD 01AAD&Y0&Y1&Y2&Y31A11A1DDA01 路路-4 路路数据分配器数据分配器Y0Y3Y1Y2A1真真值值表表函函数数式式逻辑图逻辑图2.用用 3 线线-8 线译码器线译码器实现实现 1路路-8 路数据分配器路数据分配器数

10、据输出数据输出 S1 数据输入（数据输入（D）32使使能能控控制制端端、SS）数数据据输输出出（70DYY地址码地址码 数据输入数据输入(任选一路任选一路)74LS138Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 A0 A1 A2 S3 S2 S1 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 A0 A1 A2 STB STC STA Y7 。实实现现数数据据分分配配器器的的功功能能时时 ,032 SSS3 数据输入（数据输入（D）数数据据输输出出（70DYY 21使使能能控控制制端端、SS。实现数据分配器的功能实现数据分配器的功能时时 ,0 ,121 SS四、用数据选择器实现组合逻辑函数四、

11、用数据选择器实现组合逻辑函数 （一）（一）原理：原理：选择器输出为标准与或式，含地址变量的全部选择器输出为标准与或式，含地址变量的全部最小项。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，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。故可用数据选择器实现。013012011010AADAADAADAADY 01270120AAADAAADY 4 选选 18 选选 1（二）方法：（二）方法：1.当当n=k：将变量分别从地址端输入，逻辑函数所包含的最：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小项相应的数据端接1，否则接，否则接0。2.当当n

12、=k 1：将：将1个变量以原变量、反变量或个变量以原变量、反变量或1、0的形式从的形式从数据端输入，其它数据端输入，其它 变量分别从地址端输入。变量分别从地址端输入。设设n 为选择器为选择器地址个数地址个数，k 为函数的为函数的变量个数变量个数（三）（三）步骤步骤(1)根据根据n=k 或或n=k-1 确定数据选择器的规模和型号确定数据选择器的规模和型号(n 选择器选择器地址码个数地址码个数，k 函数的函数的变量个数变量个数)(2)写出函数的写出函数的标准与或式标准与或式和选择器和选择器输出信号表达式输出信号表达式(3)对照比较确定选择器各个输入变量的表达式对照比较确定选择器各个输入变量的表达式

13、(4)根据采用的根据采用的数据选择器数据选择器和和求出的表达式求出的表达式画出连线图画出连线图（四）应用举例（四）应用举例用数据选择器实现函数用数据选择器实现函数ACBCABF 公式法之一公式法之一(1)k=3选用选用 8 选选 1 数据选择器数据选择器 74LS151（n=3=k）(2)对照表达式对照表达式ABCCABCBABCAF 7766554433221100mDmDmDmDmDmDmDmDY (3)确定输入变量和地址码的对应关系确定输入变量和地址码的对应关系令令 A2=A,A1=B，A0=C7654321011101000mmmmmmmm (4)画连线图画连线图Y 74LS151D7

14、D6D5D4D3D2D1D0A2A1A0SA B C1则则 D7=D6=D5=D3=1 D0=D1=D2=D4=0F公式法之二公式法之二降幂法降幂法 解解(2)标准与或式标准与或式ABCCABCBABCAF ACBCABF (1)n=k 1=3 1=2 可用可用 4 选选 1 数据选择器数据选择器 74LS153数据选择器数据选择器013012011010AADAADAADAADY (3)确定输入变量和地址码的对应关系确定输入变量和地址码的对应关系令令 A1=A,A0=B01 BAABCBACBAF则则 D0=0 D1=D2=C D3=1公式法：公式法：ABDBADBADBADY3210 FA

15、 BY1/2 74LS153D3D2D1D0A1A0ST1C(4)画连线图画连线图(1)选择数据选择器选择数据选择器选用选用 8选选1 CT74LS151(2)画出画出 F 和数据选择器输出和数据选择器输出 Y 的卡诺图的卡诺图(3)比较逻辑函数比较逻辑函数 F 和和 Y 的卡诺图的卡诺图设设 F=Y、A=A2、B=A1、C=A0对比两张卡诺图后得对比两张卡诺图后得D0=D1=D2=D4=0D3=D5=D6=D7=1(4)画连线图画连线图ABC0100 01 11 10 1 1 1 1 0 0 0 0F的的卡卡诺诺图图A2A1A00100 01 11 10 D6 D7D5 D3 D0 D1 D

16、2 D4 Y 的的 卡卡 诺诺 图图 1 1 1 1 D6 D7D5 D3卡诺图法之一卡诺图法之一解：解：与公式法所得图相同与公式法所得图相同ACBCABF （4）画连线图）画连线图(略略)卡诺图之二卡诺图之二 降幂法降幂法（1）按）按 A、B 顺序写出函数的标准与或式顺序写出函数的标准与或式ABCCABCBABCAF （2）含变量）含变量 C 的的 F 的卡诺图的卡诺图（3）含变量）含变量 Di 的的 Y 的卡诺图的卡诺图AB0101A1A001010CC1D0D1D2D3令令 A1=A,A0=B 则则 D0=0 D1=D2=C D3=1ABDBADBADBADY3210 用数据选择器实现函

17、数用数据选择器实现函数 mZ148,9,10,12,3,4,5,6,7,解解(2)函数函数 Z 的标准与或式的标准与或式DABCDCABDCBADCBADCBA BCDADBCADCBADCBACDBAZ 8 选选 1012701210120AAADAAADAAADY (3)确定输入变量和地址码的对应关系确定输入变量和地址码的对应关系(1)n=k-1=4-1=3若令若令A2=A,A1=B,A0=C(4)画连线图画连线图则则D2=D3=D4=1D0=0用用 8 选选 1 数据选择器数据选择器 74LS151ZA B C1DD1D1=DDmDmDmmmmDmZ 7654321 11100 mDDDD 765Y 74LS151D7D6D5D4D3D2D1D0A2A1A0S公式法公式法则则卡诺图法卡诺图法 mZ148,9,10,12,3,4,5,6,7,ABCD0001111000 01 11 100011111001111100DmDmDmmmmDmmZ 76543210 111000 m,1432 DDDDm 112 mDm 613 mDm 7Dm 514 m,010DDD DDDD 765令令 A2=A A1=B A0=C作作 业业4.18 4.19练练 习习4.20 4.21放映结束 感谢各位的批评指导！谢谢 谢！谢！让我们共同进步222021/3/9