數(shù)據(jù)選擇與分配器

【例】試用3—8譯碼器實(shí)現(xiàn)函數(shù)：

解：因?yàn)楫?dāng)譯碼器的使能端有效時(shí)，每個(gè)輸出，因此只要將函數(shù)的輸入變量加至譯碼器的地址輸入端，并在輸出端輔以少量的門電路，便可以實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)。本題F1、F2均為三變量函數(shù)，首先令函數(shù)的輸入變量ABC=A2A1A0，然后將F1、F2變換為譯碼器輸出的形式：124.3.3數(shù)據(jù)選擇器(Multiplexer)從一組數(shù)據(jù)中選出某一個(gè)信號(hào)進(jìn)行傳輸?shù)碾娐?，稱為數(shù)據(jù)選擇器。數(shù)據(jù)選擇器類似一個(gè)多投開關(guān)。選擇哪一路數(shù)據(jù)由相應(yīng)的一組控制信號(hào)地址變量控制。從n個(gè)數(shù)據(jù)中選擇一個(gè)傳輸，稱為一位數(shù)據(jù)n

選一選擇器。從m組數(shù)據(jù)中各選擇一路傳輸，每組有位n數(shù)據(jù),稱為n位數(shù)據(jù)m選一選擇器。W3X3Y3W3X2Y2W3X1Y1W3X0Y0A控制信號(hào)地址變量四位二選一選擇器A0A1D3D2D1D0W四選一選擇器常用集成數(shù)據(jù)選擇器§4.3常用的組合邏輯組件的原理及應(yīng)用1.數(shù)據(jù)選擇器的工作原理P188數(shù)據(jù)通道選擇控制信號(hào):地址變量輸入數(shù)據(jù)輸出函數(shù)3功能表由上表可寫出四選一選擇器的表達(dá)式四選一選擇器的設(shè)計(jì)思想4圖4選1MUX下面介紹雙4選1集成數(shù)據(jù)選擇器74HC153SS5功能表有兩個(gè)共用地址輸入端的4選1數(shù)據(jù)選擇器有獨(dú)立的附加控制端S’四路數(shù)據(jù)(1)4選1集成數(shù)據(jù)選擇器74HC153S10(0有效)=1011001offoffonononoffon01據(jù)邏輯圖得輸出邏輯表達(dá)式:作擴(kuò)展片選用用CMOS傳輸門組成選擇器組成兩位4選1P1886D10D11D12D13D20D21D22D2374HC153集成4選1數(shù)據(jù)選擇器74LS153邏輯符號(hào)及功能表功能表禁止工作時(shí)輸出為07D0D1D2D3D4D5D6D72.數(shù)據(jù)選擇器的擴(kuò)展[例]借助控制端作第三位地址輸入端，A2A1A0Y1

000D0001D1010D2011D3S1選通S2禁止A2A1A0Y2

100D4101D5110D6111D7S2選通S1禁止將74HC153雙四選一選擇器擴(kuò)為八選一數(shù)據(jù)選擇器.D10D11D12D13D20D21D22D2374HC153G1G2注意：數(shù)據(jù)選擇器禁止工作輸出為08據(jù)式3.用數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計(jì)組合邏輯電路四選一數(shù)據(jù)選擇器在S=1時(shí)輸出與輸入的邏輯關(guān)系可表示為:：作兩個(gè)輸入變量；：為第三個(gè)輸入變量，作適當(dāng)取值（0，1，原變量，反變量）ZGA1D0D1D2D374LS153121R[例]試用四選一選擇器實(shí)現(xiàn)例的交通燈監(jiān)視電路。解：代數(shù)法已知監(jiān)視電路邏輯函數(shù)為：且將上式與數(shù)據(jù)選擇器式比較,得連接輸入端RAGZ00010010010001111000101111011111列真值表RAG10001111卡諾圖法93、集成8選1數(shù)據(jù)選擇器74HC151邏輯表達(dá)式真值表10集成8選1數(shù)據(jù)選擇器74HC15111集成8選1數(shù)據(jù)選擇器74HC151邏輯符號(hào)圖D7YYE

74HC151D6D5D4D3D2D1D0S2S1S012用兩片74151組成二位八選一的數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器的擴(kuò)展位的擴(kuò)展13字的擴(kuò)展將兩片74LS151連接成一個(gè)16選1的數(shù)據(jù)選擇器，14

實(shí)現(xiàn)并行數(shù)據(jù)到串行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換15例

用數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)三變量多數(shù)表決器三變量多數(shù)表決器真值表功能如表A2A1A0FDi00000101001110010111011100010111D0D1D2D3D4D5D6D71)八選一數(shù)據(jù)選擇器2)四選一數(shù)據(jù)選擇器16用數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)函數(shù)：例①選用8選1數(shù)據(jù)選擇器74LS151②設(shè)A2=A、A1=B、A0=C③求DiD0=DD2=1D6=1D4=DD1=DD3=0D7=0D5=1ABCD00000101101011011110110001001100101100111117【例】試用4選1MUX實(shí)現(xiàn)三變量函數(shù)：解：①首先選擇地址輸入，令A(yù)1A0=AB，則多余輸入變量為C，余函數(shù)Di=f(c)。②確定余函數(shù)Di。用代數(shù)法將F的表達(dá)式變換為與Y相應(yīng)的形式：CAB10110010卡諾圖法0001111010D0D1D3D218將F與Y對(duì)照可得19【例】試用8選1MUX實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)：選擇地址變量，確定余函數(shù)Di。若選擇A2A1A0=ABC，則引入變量為D若選擇A2A1A0=ACD，則引入變量為B20選擇A、C、D為地址變量時(shí)電路簡(jiǎn)單，其數(shù)據(jù)輸入可以不附加任何門。21將74HC153雙四選一選擇器擴(kuò)為八選一數(shù)據(jù)選擇器.(1)用使能端進(jìn)行擴(kuò)展。利用74HC153雙四選一選擇器設(shè)計(jì)一個(gè)全加器或全減器225個(gè)4選1MUX實(shí)現(xiàn)16選1MUX將74HC153雙四選一選擇器擴(kuò)為十六選一數(shù)據(jù)選擇器.23(2)不用使能端進(jìn)行擴(kuò)展。24例運(yùn)用數(shù)據(jù)選擇器產(chǎn)生01101001序列。

解利用一片八選一數(shù)據(jù)選擇器，只需D0=D3=D5=D6=0，D1=D2=D4=D7=1即可產(chǎn)生01101001序列，如圖所示。25

【例】設(shè)計(jì)一個(gè)一位全減器。全減器真值表AnBnCnCn+1

Dn0000010100111001011101110011111001000011①列真值表。全減器有三個(gè)輸入變量：被減數(shù)An、減數(shù)Bn、低位向本位的借位Cn；有兩個(gè)輸出變量：本位差Dn、本位向高位的借位Cn+1，其框圖如圖所示。26全減器框圖及K圖

(a)框圖;(b)Cn+1；(c)Dn

再寫出對(duì)應(yīng)的表達(dá)式及畫圖27例利用數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)分時(shí)傳輸。要求用數(shù)據(jù)選擇器分時(shí)傳送四位8421BCD碼，并譯碼顯示。如當(dāng)A1A0=00時(shí)，DCBA=1001，譯碼器Y0=0，則個(gè)位顯示9。同理，當(dāng)A1A0=01時(shí)，DCBA=0000,Y1=0,十位顯示0。A1A0=10時(shí)，DCBA=0111,Y2=0，百位顯示7。A1A0=11時(shí)，DCBA=0011,Y3=0，千位顯示33、只要地址變量變化周期大于25次/s，人的眼睛就無(wú)明顯閃爍感。001110Y0Y1Y2Y328數(shù)據(jù)分配器：相當(dāng)于多輸出的單刀多擲開關(guān)，是一種能將從數(shù)據(jù)分時(shí)送到多個(gè)不同的通道上去的邏輯電路。數(shù)據(jù)分配器示意圖邏輯符號(hào)數(shù)據(jù)分配器(補(bǔ)充)29數(shù)據(jù)分配器又稱多路分配器(DEMUX)，其功能與數(shù)據(jù)選擇器相反，它可以將一路輸入數(shù)據(jù)按n位地址分送到2n個(gè)數(shù)據(jù)輸出端上。圖為DEMUX的邏輯符號(hào)，其功能表如表所示。其中D為數(shù)據(jù)輸入，A1、A0為地址輸入，Y0~Y3為數(shù)據(jù)輸出，E為使能端。表DEMUX功能表EA1

A0Y0Y1Y2Y31××0000010100111111D1111D1111D1111D表達(dá)式30

當(dāng)I=0時(shí)，該譯碼器被選中工作，根據(jù)A2A1A0將I=0信號(hào)分配至相應(yīng)端輸出。A2A1A01234571A2A1A006S1S2S3I如A2A1A0=0113端=0即I=0分配至3端輸出當(dāng)I=1時(shí)，是該譯碼器被禁止，不工作。譯碼器輸出均為“1”。此時(shí)可理解為A2A1A0變化時(shí)，將I=1信號(hào)分配至相應(yīng)端輸出。0010譯碼器作為分配器時(shí)，輸入信號(hào)加至使能端，從譯碼器輸出端輸出。數(shù)據(jù)