数字电路第4章(4数据选择器及数值比较器)-2..培训讲学.ppt

《数字电路第4章(4数据选择器及数值比较器)-2..培训讲学.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、数字电路第4章(4数据选择器及数值比较器)-2..编码器译码器数据选择器（多路选择器）、数据分配器算术逻辑运算单元数值比较器§4.3常用的组合逻辑电路MSI组合部件具有功能强、兼容性好、体积小、功耗低、使用灵活等优点，因此得到广泛应用。本节介绍几种典型MSI组合逻辑部件的功能及应用：数据选择器工作原理：数据选择器就是在数字信号的传输过程中，从一组数据中选出某一个送到输出端，也叫多路开关。D0YD1D2D34选1数据选择器工作示意图A1A0数据选择器: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.又称多路选择器(Multiplexer，

2、简称MUX)或多路开关。多路输入一路输出地址码输入10Y=D1D1常用2选1、4选1、8选1和16选1等数据选择器。数据选择器的输入信号个数N与地址码个数n的关系为N=2n以双4选1数据选择器74HC153为例说明数据选择器的工作原理逻辑图形符号其中对于一个数据选择器：输出端的逻辑式为：附加控制端:1S'：输出端1Y选通地址输入端、:01AA数据输入端:~1310DD其真值表如下表所示：S1A1A0Y11××0000D10001D11010D12011D13A1A00101D3D0D1D2Y1的卡诺图(1)当S'1=1时，数据选择器被禁止，输出

3、封锁为低电平；(2)当S‘1=0时，数据选择器工作；分析:“8选1”数据选择器需要3位地址码，8个输入端，1个输出端，输出端的逻辑式为：例1.试用双4选1数据选择器74HC153组成8选1数据选择器。(2)双“4选1”数据选择器可以提供8个数据输入端；(3)“4选1”数据选择器只有2位地址输入，故需要利用S做为第3位地址输入端。解：如图连接方式，当A2=0时，地址范围：000~011上边选择器工作;通过地址A1A0从D0~D3中选择一个数据经Y1输出。下边选择器被禁止，输出Y2为低电平。(2)当A2=1时，地址范围：100~111下边选择器工作

4、;通过地址A1A0从D4~D7中选择一个数据经Y2输出。上边选择器被禁止，输出Y1为低电平。综上所说：8选1数据选择器的输出Y=Y1+Y2用数据选择器实现组合逻辑函数（1）由于数据选择器在输入数据全部为1时，输出为地址输入变量全体最小项的和。例如:4选1数据选择器的输出:Y=m0D0+m1D1+m2D2+m3D3当D0=D1=D2=D3=1时，Y=m0+m1+m2+m3。当D0~D3为0、1的不同组合时，Y可输出不同的最小项表达式。而任何一个逻辑函数都可表示成最小项表达式.因此,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，可直接将逻

5、辑函数输入变量有序地接数据选择器的地址输入端。具有n位地址输入的数据选择器，可实现(不大于)n变量的任何形式组合逻辑函数。例：试用数据选择器实现函数Y=AB+AC+BC。Y为三变量函数，故选用8选1数据选择器（74LS151）代数法求解(2)写出逻辑函数的最小项表达式Y=AB+AC+BC=A'BC+AB'C+ABC'+ABC=m3+m5+m6+m7(3)写出数据选择器的输出表达式Y=m0D0+m1D1+m2D2+m3D3+m4D4+m5D5+m6D6+m7D7(4)比较两式中最小项的对应关系解：(1)选择数据选择器令A=A2，B=A1，C=A0应

6、令：D0=D1=D2=D4=0，D3=D5=D6=D7=1(5)画连线图即可得输出函数74LS151A2A1A0D0D7D6D5D4D3D2D1YY1ST'ABC0D0D2D1D4D7D6D5D31(1)选择数据选择器选用74LS151(2)画出Y和数据选择器输出Y'的卡诺图(3)比较逻辑函数Y和Y的卡诺图设Y=Y、A=A2、B=A1、C=A0对比两张卡诺图后得：D0=D1=D2=D4=0D3=D5=D6=D7=1(4)画连线图ABC010001111011110000Y的卡诺图A2A1A00100011110D6D7D5D3D0D1D2D4

7、Y'的卡诺图1111D6D7D5D3卡诺图法求解解：与代数法所得图相同例如：对于4选1数据选择器，在S'1＝0时，输出与输入的逻辑式为:若将A1、A0作为两个输入变量，D0～D3为第三个变量的输入或其他形式，则可由4选1数据选择器实现任何3变量的组合逻辑函数。（逻辑函数产生器）用数据选择器实现组合逻辑电路（2）(2)具有n位地址输入的数据选择器，可以产生(n+1)变量的组合逻辑函数。例2.分别用4选1和8选1数据选择器实现逻辑函数解：（1）用4选1（四路）数据选择器实现若将B、C作为地址输入端，A、A‘、1或0作为各数据的输入端，将逻辑函数转化为

8、“与或”形式，要求：每个与项必须包含每个地址输入端：所给函数与4选1数据选择器的输出端逻辑函数相比较令A1=B，A0＝C，D10＝1，D