数据选择器和分配器

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1、Digital Logic Circuit第10讲 数据选择器和分配器第 10 讲n 课时授课计划n 课 程 内 容Digital Logic Circuit第10讲 数据选择器和分配器内容：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Digital Logic Circuit第10讲 数据选择器和分配器教学方法设计：比较学习选择器和分配器课堂讨论：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

2、（提问）：3线8线MSI译码器的逻辑功能？Digital Logic Circuit第10讲 数据选择器和分配器数据选择器 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。在数据选择器中，通常用地址输入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；2nND0D1D2DN2DN1N位输入信号输出Yn位地址码(A，B，C，)Digital Logic Circuit第10讲 数据选择器和分配器1.4 选选1数据选

3、择器数据选择器EN端为使能端，低电平有效。输出函数表达式为：双4选一数据选择器：CC14539、74LS153。33221100301201101001DmDmDmDmDAADAADAADAAY输 入 D A1 A0输 出 YD0 0 0D1 0 1D2 1 0D3 1 1 D0 D1 D2 D3由地址码决定从路输入中选择哪路输出。Digital Logic Circuit第10讲 数据选择器和分配器Digital Logic Circuit第10讲 数据选择器和分配器四选一选择器构成八选一选择器 Digital Logic Circuit第10讲 数据选择器和分配器集成数据选择器集成数据选择

4、器 16 15 14 13 12 11 10 974LS153 1 2 3 4 5 6 7 8VCC 2S A0 2D3 2D2 2D1 2D0 2Y1S A1 1D3 1D2 1D1 1D0 1Y GND集成双集成双4 4选选1 1数据选择器数据选择器7474LS153LS153输 入输 出 S D A1 A0 Y1 0 D0 0 00 D1 0 10 D2 1 00 D3 1 1 0 D0 D1 D2 D3选通控制端S为低电平有效，即 时芯片被选中，处于工作状态；时芯片被禁止，。0S1S0YDigital Logic Circuit第10讲 数据选择器和分配器2.8选选1数据选择器数据选择

5、器-74LS151输 入输 出D A2 A1 A0 SY Y 1D0 0 0 0 0D1 0 0 1 0D2 0 1 0 0D3 0 1 1 0D4 1 0 0 0D5 1 0 1 0D6 1 1 0 0D7 1 1 1 00 1D0 0DD1 1DD2 2DD3 3DD4 4DD5 5DD6 6DD7 7D 16 15 14 13 12 11 10 974LS151 1 2 3 4 5 6 7 8VCC D4 D5 D6 D7 A0 A1 A2D3 D2 D1 D0 Y Y S GND70012701210120iiimDAAADAAADAAADY70012701210120iiimDAAA

6、DAAADAAADYS0 时Digital Logic Circuit第10讲 数据选择器和分配器 Y Y74LS151(2)D7 D0 A2A1A0 EN Y Y74LS151(1)D7 D0 A2A1A0 EN11D15 D8D7 D0A3A2A1A0S2S1Y2Y1YY2Y1数据选择器数据选择器74LS151的扩展的扩展Digital Logic Circuit第10讲 数据选择器和分配器3.数据选择器实现逻辑函数数据选择器实现逻辑函数原理：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

7、逻辑函数。方法方法：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。下面分别进行介绍。Digital Logic Circuit第10讲 数据选择器和分配器确定数据确定数据选择器器确定地址变量确定地址变量 2 1 ABCBACBALn个地址变量的数据选择器，不需要增加门电路，最多可实现n1个变量的函数。3个变量，选用4选1数据选择器。A A1 1=A=A、A A0 0=B=B逻辑

8、函数逻辑函数 1 选用选用7474LS153LS153 2 74LS153有两个地址变量。Digital Logic Circuit第10讲 数据选择器和分配器求Di 3 （1）公式法）公式法函数的标准与或表达式：103210mmCmCmABCBACBAL4选1数据选择器输出信号的表达式：33221100DmDmDmDmY比较L和Y，得：103210DDCDCD、3 Digital Logic Circuit第10讲 数据选择器和分配器画连线图 4 C C 0 1 A B 0Y74LS153D0 D1 D2 D3 A1 A0 ST L21 4 Digital Logic Circuit第10讲

9、 数据选择器和分配器求Di的方法（2）真值表法）真值表法miA B CLm00 0 00 0 101m10 1 00 1 110m21 0 01 0 100m31 1 01 1 111C=1时时L=1，故故D0=CL=0，故故D2=0L=1，故故D3=1C=0时时L=1，故故D1=CDigital Logic Circuit第10讲 数据选择器和分配器求Di的方法（3）图形法）图形法 AB C000111100011011010D0D1D3D2103210DDCDCD、Digital Logic Circuit第10讲 数据选择器和分配器)13,12,11,10,9,5,4,3,0(),(mD

10、CBAL用数据选择器实现函数：例选用8选1数据选择器74LS151设A2=A、A1=B、A0=C ABCD00011110001110010111111001100001求DiD0=DD2=1D6=1D4=DD1=DD3=0D7=0D5=1Digital Logic Circuit第10讲 数据选择器和分配器D D 1 0 D 1 1 0 A B C 0LY74LS151D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 A2 A1 A0 EN画连线图Digital Logic Circuit第10讲 数据选择器和分配器1）.用具有n个地址端的数据选择器实现n变量函数 例1 用8选1数据选择器实现

11、逻辑函数Y=AB+AC+BC。解：A：表达式比较法求解。（1）将函数表达式转换为标准与-或表达式如下：7653mmmmABCCABCBABCABCACABY（2）令A=A2、B=A1、C=A0，将上述表达式与8选1数据选择器输出函数表达式比较可得：7766554433221100DmDmDmDmDmDmDmDmYD0=D1=D2=D4=0，D3=D5=D6=D7=1Digital Logic Circuit第10讲 数据选择器和分配器解：B：卡诺图比较法求解。（1）分别作出逻辑函数卡诺图和8选1数据选择器卡诺图如下（2）令A=A2、B=A1、C=A0，比较两个卡诺图可得：D0=D1=D2=D4

12、=0，D3=D5=D6=D7=1Digital Logic Circuit第10讲 数据选择器和分配器2）.有n个地址端的数据选择器实现m变量函数（mn）一般将卡诺图的变量数称为该图维数。如果把某些变量也作为卡诺图小方格内的值，则会减小图的维数，这种图称为降维图。当函数输入变量的数目大于数据选择器的地址端的数目，只有将函数卡诺图的维数降到与选择器卡诺图的维数相同，两个卡诺图的才能一一对应。也就是说，对于函数输入变量多于选择器地址端的电路设计，必须先对函数的卡诺图进行维图。以下举例说明降维方法。例如：下图（a）为一个四变量的卡诺图，若把变量D作为记图变量，把它从卡诺图的变量中消去，则得三变量的降

13、维图，如图（b）所示。Digital Logic Circuit第10讲 数据选择器和分配器 若用八选一数据选择器实现该图（a）表示的函数，用图（b）降维卡诺图与八选一数据选择器的卡诺图相对应得：17,65,43,021,00DDDDDDDDDDDDD由此可绘制出电路图。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，由降维图绘制电路需要增加部分门器件。图（b）还可以继续降维得到图（C）。用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。Digital Logic Circuit第10讲 数据选择器和分配器4、用数据选择器构成数据比较器用译码器和数据选择器能构成简化的数据比较

14、器，能进行相等或不相等比较。请看演示。Digital Logic Circuit第10讲 数据选择器和分配器由地址码决定将输入数据送给哪路输出。输 入输出A1 A0Y0 Y1 Y2 Y3D0 00 11 01 1D 0 0 00 D 0 00 0 D 00 0 0 D逻辑表达式地地址址变变量量输输入入数数据据013012011010 ADAYADAYAADYAADY数据分配是数据选择的逆过程。根据地址信号的要求，将一路数据分配到指定输出通道上去的电路，称为数据分配器。数据分配器Digital Logic Circuit第10讲 数据选择器和分配器11DA1 A0Y0 Y1 Y2 Y3&集成数据

15、分配器集成数据分配器 把二进制译码器的使能端作为数据输入端，二进制代码输入端作为地址码输入端，则带使能端的二进制译码器就是数据分配器。Digital Logic Circuit第10讲 数据选择器和分配器G2BG1G2A 数据输出1 Y0 Y1 Y2STC 74LS138 Y3 Y4STA Y5STB Y6 Y7 A2 A1 A0 D由由74LS138构成的构成的1路路-8路数据分配器路数据分配器数据输入端地址输入端Digital Logic Circuit第10讲 数据选择器和分配器G2BG1G2A数据发送端数据接收端选择控制端数据输入数据输出1SD0D1D2D3 73LS151 YD4D5D6 END7 A2 A1 A0 Y0 Y1 Y2STC 74LS138 Y3 Y4STA Y5STB Y6 Y7 A2 A1 A0数据分配器的应用数据分配器的应用数据分配器和数据选择器一起构成数据分时传送系统数据分配器和数据选择器一起构成数据分时传送系统