第9講數據選擇器和分配器課件

第9講

課時授課計劃

課程內容第9講課時授課計劃內容：數據選擇器和分配器目的與要求：1．掌握四選一、八選一的邏輯功能，對應MSI器件的使用2．掌握用數據選擇器實現組合函數的方法3．了解數據分配器的邏輯功能重點與難點：數據選擇器的邏輯功能及其實現組合函數的方法內容：數據選擇器和分配器教學方法設計： 比較學習選擇器和分配器課堂討論： 實際：數字波段開關在儀表中的使用，信道復用 分時傳送技術現代教學方法與手段： 大屏幕投影復習（提問）： 3線—8線MSI譯碼器的邏輯功能？教學方法設計： 比較學數據選擇器在多路數據傳輸過程中，經常需要將其中一路信號挑選出來進行傳輸。這就需要用到數據選擇器。在數據選擇器中，通常用地址輸入信號來完成挑選數據的任務。因此數據選擇器定義為：根據地址碼的要求，從多路輸入信號中選擇其中一路輸出的電路。數據選擇器的功能相當于一個受控波段開關。多路輸入信號：N個；輸出信號：1個；地址碼：n位；2n?≥N數據選擇器在多路數據傳輸過程中，經常需要將其中一路信1.4選1數據選擇器EN端為使能端，低電平有效。輸出函數表達式為：雙4選一數據選擇器：CC14539、74LS153。由地址碼決定從４路輸入中選擇哪１路輸出。1.4選1數據選擇器EN端為使能端，低電平有效。由地址碼第9講數據選擇器和分配器課件四選一選擇器構成八選一選擇器

四選一選擇器構成八選一選擇器集成數據選擇器集成雙4選1數據選擇器74LS153選通控制端S為低電平有效，即時芯片被選中，處于工作狀態(tài)；時芯片被禁止，。集成數據選擇器集成雙4選1數據選擇器74LS153選通控制端2.8選1數據選擇器-74LS1512.8選1數據選擇器-74LS151數據選擇器74LS151的擴展數據選擇器74LS151的擴展3.數據選擇器實現邏輯函數原理：從前述分析可知，數據選擇器是地址選擇變量的最小項輸出器；而任何一個邏輯函數都可以表示為最小項之和的標準形式。因此，用數據選擇器可以很方便地實現邏輯函數。方法：表達式比較法（公式法）；卡諾圖比較法。1）當邏輯函數的變量個數和數據選擇器的地址輸入變量個數相同時，可直接用數據選擇器來實現邏輯函數。2）當邏輯函數的變量個數多于數據選擇器的地址輸入變量個數時，應分離出多余的變量，將余下的變量分別有序地加到數據選擇器的地址輸入端上。下面分別進行介紹。3.數據選擇器實現邏輯函數原理：從前述分析可知，數據選擇器確定數據選擇器確定地址變量21n個地址變量的數據選擇器，不需要增加門電路，最多可實現n＋1個變量的函數。3個變量，選用4選1數據選擇器。A1=A、A0=B邏輯函數1選用74LS153274LS153有兩個地址變量。確定數據選擇器確定地址變量21n個地址變量的數據求Di3（1）公式法函數的標準與或表達式：4選1數據選擇器輸出信號的表達式：比較L和Y，得：3求Di3（1）公式法函數的標準與或表達式：4選1數據選畫連線圖44畫連線圖44求Di的方法（2）真值表法C=1時L=1，故D0=CL=0，故D2=0L=1，故D3=1C=0時L=1，故D1=C求Di的方法（2）真值表法C=1時L=1，故D0=CL=0，求Di的方法（3）圖形法D0D1D3D2求Di的方法（3）圖形法D0D1D3D2用數據選擇器實現函數：例①選用8選1數據選擇器74LS151②設A2=A、A1=B、A0=C③求DiD0=DD2=1D6=1D4=DD1=DD3=0D7=0D5=1用數據選擇器實現函數：例①選用8選1數據選擇器74LS151④畫連線圖④畫連線圖1）.用具有n個地址端的數據選擇器實現n變量函數

例1用8選1數據選擇器實現邏輯函數Y=AB+AC+BC。解：A：表達式比較法求解。（1）將函數表達式轉換為標準與-或表達式如下：（2）令A=A2、B=A1、C=A0，將上述表達式與8選1數據選擇器輸出函數表達式比較可得：D0=D1=D2=D4=0，D3=D5=D6=D7=11）.用具有n個地址端的數據選擇器實現n變量函數例1用8解：B：卡諾圖比較法求解。（1）分別作出邏輯函數卡諾圖和8選1數據選擇器卡諾圖如下（2）令A=A2、B=A1、C=A0，比較兩個卡諾圖可得：D0=D1=D2=D4=0，D3=D5=D6=D7=1解：B：卡諾圖比較法求解。（2）令A=A2、B=A1、C=A2）.有n個地址端的數據選擇器實現m變量函數（m>n）

一般將卡諾圖的變量數稱為該圖維數。如果把某些變量也作為卡諾圖小方格內的值，則會減小圖的維數，這種圖稱為降維圖。

當函數輸入變量的數目大于數據選擇器的地址端的數目，只有將函數卡諾圖的維數降到與選擇器卡諾圖的維數相同，兩個卡諾圖的才能一一對應。也就是說，對于函數輸入變量多于選擇器地址端的電路設計，必須先對函數的卡諾圖進行維圖。

以下舉例說明降維方法。例如：下圖（a）為一個四變量的卡諾圖，若把變量D作為記圖變量，把它從卡諾圖的變量中消去，則得三變量的降維圖，如圖（b）所示。

2）.有n個地址端的數據選擇器實現m變量函數（m>n）若用八選一數據選擇器實現該圖（a）表示的函數，用圖（b）降維卡諾圖與八選一數據選擇器的卡諾圖相對應得：

由此可繪制出電路圖。此圖可以看出，當邏輯變量數大于數據選擇器地址變量數時，由降維圖繪制電路需要增加部分門器件。

圖（b）還可以繼續(xù)降維得到圖（C）。用四選一數據選擇器和部分門電路即可實現邏輯函數的組合邏輯電路。若用八選一數據選擇器實現該圖（a）表示的函數，用圖（b）4、用數據選擇器構成數據比較器演示用譯碼器和數據選擇器能構成簡化的數據比較器，能進行相等或不相等比較。請看演示。4、用數據選擇器構成數據比較器演示用譯碼器和數據選擇器能構成由地址碼決定將輸入數據Ｄ送給哪１路輸出。邏輯表達式地址變量輸入數據數據分配是數據選擇的逆過程。根據地址信號的要求，將一路數據分配到指定輸出通道上去的電路，稱為數據分配器。數據分配器由地址碼決定將輸入數據Ｄ送給哪１路輸出。邏輯表達式地址變量輸集成數據分配器把二進制譯碼器的使能端作為數據輸入端，二進制代碼輸入端作為地址碼輸入端，則帶使能端的二進制譯碼器就是數據分配器。集成數據分配器把二進制譯碼器的使能端作為數據由74LS138構成的1路-8路數據分配器數據輸入端地址輸入端由74LS138構成的數據輸入端地址輸入端數據分配器的應用數據分配器和數據選擇器一起構成數據分時傳送系統(tǒng)數據分配器的應用數據分配器和數據選擇器一起構成數據分時傳送系第9講

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課程內容第9講課時授課計劃內容：數據選擇器和分配器目的與要求：1．掌握四選一、八選一的邏輯功能，對應MSI器件的使用2．掌握用數據選擇器實現組合函數的方法3．了解數據分配器的邏輯功能重點與難點：數據選擇器的邏輯功能及其實現組合函數的方法內容：數據選擇器和分配器教學方法設計： 比較學習選擇器和分配器課堂討論： 實際：數字波段開關在儀表中的使用，信道復用 分時傳送技術現代教學方法與手段： 大屏幕投影復習（提問）： 3線—8線MSI譯碼器的邏輯功能？教學方法設計： 比較學數據選擇器在多路數據傳輸過程中，經常需要將其中一路信號挑選出來進行傳輸。這就需要用到數據選擇器。在數據選擇器中，通常用地址輸入信號來完成挑選數據的任務。因此數據選擇器定義為：根據地址碼的要求，從多路輸入信號中選擇其中一路輸出的電路。數據選擇器的功能相當于一個受控波段開關。多路輸入信號：N個；輸出信號：1個；地址碼：n位；2n?≥N數據選擇器在多路數據傳輸過程中，經常需要將其中一路信1.4選1數據選擇器EN端為使能端，低電平有效。輸出函數表達式為：雙4選一數據選擇器：CC14539、74LS153。由地址碼決定從４路輸入中選擇哪１路輸出。1.4選1數據選擇器EN端為使能端，低電平有效。由地址碼第9講數據選擇器和分配器課件四選一選擇器構成八選一選擇器

四選一選擇器構成八選一選擇器集成數據選擇器集成雙4選1數據選擇器74LS153選通控制端S為低電平有效，即時芯片被選中，處于工作狀態(tài)；時芯片被禁止，。集成數據選擇器集成雙4選1數據選擇器74LS153選通控制端2.8選1數據選擇器-74LS1512.8選1數據選擇器-74LS151數據選擇器74LS151的擴展數據選擇器74LS151的擴展3.數據選擇器實現邏輯函數原理：從前述分析可知，數據選擇器是地址選擇變量的最小項輸出器；而任何一個邏輯函數都可以表示為最小項之和的標準形式。因此，用數據選擇器可以很方便地實現邏輯函數。方法：表達式比較法（公式法）；卡諾圖比較法。1）當邏輯函數的變量個數和數據選擇器的地址輸入變量個數相同時，可直接用數據選擇器來實現邏輯函數。2）當邏輯函數的變量個數多于數據選擇器的地址輸入變量個數時，應分離出多余的變量，將余下的變量分別有序地加到數據選擇器的地址輸入端上。下面分別進行介紹。3.數據選擇器實現邏輯函數原理：從前述分析可知，數據選擇器確定數據選擇器確定地址變量21n個地址變量的數據選擇器，不需要增加門電路，最多可實現n＋1個變量的函數。3個變量，選用4選1數據選擇器。A1=A、A0=B邏輯函數1選用74LS153274LS153有兩個地址變量。確定數據選擇器確定地址變量21n個地址變量的數據求Di3（1）公式法函數的標準與或表達式：4選1數據選擇器輸出信號的表達式：比較L和Y，得：3求Di3（1）公式法函數的標準與或表達式：4選1數據選畫連線圖44畫連線圖44求Di的方法（2）真值表法C=1時L=1，故D0=CL=0，故D2=0L=1，故D3=1C=0時L=1，故D1=C求Di的方法（2）真值表法C=1時L=1，故D0=CL=0，求Di的方法（3）圖形法D0D1D3D2求Di的方法（3）圖形法D0D1D3D2用數據選擇器實現函數：例①選用8選1數據選擇器74LS151②設A2=A、A1=B、A0=C③求DiD0=DD2=1D6=1D4=DD1=DD3=0D7=0D5=1用數據選擇器實現函數：例①選用8選1數據選擇器74LS151④畫連線圖④畫連線圖1）.用具有n個地址端的數據選擇器實現n變量函數

例1用8選1數據選擇器實現邏輯函數Y=AB+AC+BC。解：A：表達式比較法求解。（1）將函數表達式轉換為標準與-或表達式如下：（2）令A=A2、B=A1、C=A0，將上述表達式與8選1數據選擇器輸出函數表達式比較可得：D0=D1=D2=D4=0，D3=D5=D6=D7=11）.用具有n個地址端的數據選擇器實現n變量函數例1用8解：B：卡諾圖比較法求解。（1）分別作出邏輯函數卡諾圖和8選1數據選擇器卡諾圖如下（2）令A=A2、B=A1、C=A0，比較兩個卡諾圖可得：D0=D1=D2=D4=0，D3=D5=D6=D7=1解：B：卡諾圖比較法求解。（2）令A=A2、B=A1、C=A2）.有n個地址端的數據選擇器實現m變量函數（m>n）

一般將卡諾圖的變量數稱為該圖維數。如果把某些變量也作為卡諾圖小方格內的值，則會減小圖的維數，這種圖稱為降維圖。

當函數輸入變量的數目大于數據選擇器的地址端的數目，只有將函數卡諾圖的維數降到與選擇器卡諾圖的維數相同，兩個卡諾圖的才能一一對應。也就是說，對于函數輸入變量多于選擇器地址端的電路設計，必須先對函數的卡諾圖進行維圖。

以下舉例說明降維方法。例如：下圖（a）為一個四變量的卡諾圖，若把變量D作為記圖變量，把它從卡諾圖的變量中消去，則得三變量的降維圖，如圖（b）所示。

2）.有n個地址端的數據選擇器實現m變量函數（m>n）若用