电工电子技术课件：第三十三讲 数据分配器与数据选择器

1、电工电子技术第三十三讲主要内容：数据分配器与数据选择器4.5.2 二-十进制显示译码器 在数字电路中，常常需要把运算结果用十进制 数显示出来，这就要用显示译码器。二 十进制代码译码器驱动器显示器gfedcba 1. 半导体数码管 由七段发光二极管构成例：共阴极接法a b c d e f g 0 1 1 0 0 0 01 1 0 1 1 0 1低电平时发光高电平时发光共阳极接法abcgdef+dgfecbagfedcba共阴极接法abcdefg 2. 七段译码显示器Q3 Q2Q1Q0agfedcb译码器二 十进制代码(共阴极)100101111117个4位七段显示译码器状态表gfedcbaQ3

2、Q2 Q1 Q0a b c d e f g 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 00 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 10 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 20 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 30 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 40 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 50 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 60 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 71 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 81 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 9输 入输 出显示数码A11A22LT3BI4RBI5A36A07GND8911101213141

3、516+UCC74LS247CT74LS247型译码器的外引线排列图abcdefgBS204A0A1A2A3CT74LS247+5V来自计数器七段译码器和数码管的连接图5107abcdefgRBIBI LT动画BI灭灯输入 (低电平有效)，全部关断RBI灭零输入；(低电平有效)当RBI=0;A3A2A1A0=0 时灯灭， RBI=1;A3A2A1A0=0时，显示0。LT灯测试(低电平有效，且BI=1)，灯全亮4.6 数据分配器和数据选择器 在数字电路中，当需要进行远距离多路数字传输时，为了减少传输线的数目，发送端常通过一条公共传输线，用多路选择器分时发送数据到接收端，接收端利用多路分配器分时将

4、数据分配给各路接收端，其原理如图所示。使能端多路选择器多路分配器发送端接收端IYD0D1D2D3SA1A0传输线A0A1D0D1D2D3S数据选择控制数据分配控制4.6.1 数据选择器从多路数据中选择其中所需要的一路数据输出。例：四选一数据选择器输入数据输出数据使能端D0D1D2D3WSA1A0控制信号11&111&1YD0D1D2D3A0A1S1000000“与”门被封锁，选择器不工作。74LS153型4选1数据选择器11&111&1YD0D1D2D3A0A1S01D0000“与”门打开，选择器工作。由控制端决定选择哪一路数据输出。选中D000110074LS153型4选1数据选择器由逻辑图

5、写出逻辑表达式74LS153功能表使能选 通输出SA0A1Y10000001100110D3D2D1D0 多路选择器广泛应用于多路模拟量的采集及 A/D 转换器中。1SA11D31D21D11D01Y地74LS153(双4选1)2D32D22D12D02YA02SUCC15141312111091613245678A0A1A274LS151YD0D15D14D9D8.D7D6.D1D0SABCS 用1片74LS151型8选1数据选择器74LS151功能表选通选 择输出SA0A2Y100000D3D2D1D0A10D40D50D60D7000101000011100110101111例:用74L

6、S151型8选1数据选择器实现逻辑函数式 Y=AB+BC+CA解：将逻辑函数式用最小项表示ABCCABCBABCABBCAAABCCCBAY+=+=)()()( 将输入变量A、B、C分别对应地接到数据选择器的选择端A2 、A1 、 A0。由状态表可知,将数据输入端D3 、D5 、 D6 、 D7 接“1”，其余输入端接“0”，即可实现输出Y，如图所示。 将输入变量A、B、C分别对应地接到数据选择器的选择端 A2 、A1 、 A0。由状态表可知, 将数据输入端D3 、D5 、 D6 、 D7 接“1”,其余输入端接“0”,即可实现输出Y, 如图所示。CT74LS151功能表选通选 择输出SA0A

7、2Y100000D3D2D1D0A20D40D50D60D7000101000011100110101111CT74LS151ABCYSD7D6D5D4D3D2D1D0“1”ABCCABCBABCAY+=A2A1A04.6.2 数据分配器将一个数据分时分送到多个输出端输出。数据输入控制信号使能端DY0Y1Y2Y3SA1A0数据输出端确定芯片是否工作确定将信号送到哪个输出端数据分配器的功能表Y3 Y2 Y1 Y0使能控 制输 出SA0A110000001100110D00000D00000D00000D4.6.3 综合应用举例例1 交通信号灯故障检测电路交通信号灯在正常情况下，红灯(R)亮停车，

8、黄灯(Y)亮准备，绿灯(G)亮通行。正常时，只有一个灯亮。如果灯全不亮或全亮或两个灯同时亮，都是故障。解：灯亮 “1”表示，灯灭 “0”表示，故障 “1”表示，正常 “0”表示，输入信号三个，输出信号一个 (1) 列逻辑状态表 (2) 写出逻辑表达式(3) 化简可得:为减少所用门数,将上式变换为: 0 0 0 1 R Y G F0 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1 (4) 画逻辑图FGYR&11&11KAKA 发生故障时，F=1，晶体管导通, 继电器KA通电，其触点闭合, 故障指示灯亮。触发器部分的学习要求：1. 掌握 RS、JK、

9、D 触发器的逻辑功能及 不同结构触发器的动作特点。2. 掌握寄存器、移位寄存器、二进制计数器、 十进制计数器的逻辑功能，会分析时序逻辑 电路。3. 学会使用本章所介绍的各种集成电路。触发器与时序逻辑 电路的输出状态不仅取决于当时的输入信号，而且与电路原来的状态有关，当输入信号消失后，电路状态仍维持不变。这种具有存贮记忆功能的电路称为时序逻辑电路。时序逻辑电路的特点： 下面介绍双稳态触发器，它是构成时序电路的基本逻辑单元。 集成触发器逻辑电路的记忆元件触发器的功能 触发器是数字时序逻辑电路的基本单元电路。它是由门电路构成的，且具有记忆功能，能够存储1位二值信号。触发器的特点 具有两个能自行保持的

10、稳定状态0状态和1状态。用来表示二进制的0和1。触发器的现态和次态 触发器接收输入信号之前的状态叫做现态，用Qn表示。触发器接收输入信号之后的状态叫做次态，用Qn+1表示。双稳态触发器特点：1、有两个稳定状态“0”态和“1”态；2、能根据输入信号将触发器置成“0”或“1”态；3、输入信号消失后，被置成的“0”或“1”态能 保存下来，即具有记忆功能。双稳态触发器： 是一种具有记忆功能的逻辑单元电路，它能储存一位二进制码。4.4.1 RS 触发器两互补输出端一 基本 RS 触发器两输入端&QQ.G1&.G2SDRD 正常情况下，两输出端的状态保持相反。通常以Q端的逻辑电平表示触发器的状态，即Q=1

11、，Q=0时，称为“1”态；反之为“0”态。反馈线 触发器输出与输入的逻辑关系1001设触发器原态为“1”态。翻转为“0”态(1) SD=1，RD = 01010QQ.G1&.&G2SDRD设原态为“0”态1001110触发器保持“0”态不变复位0 结论: 不论 触发器原来 为何种状态， 当 SD=1， RD=0时， 将使触发器 置“0”或称 为复位。QQ.G1&.&G2SDRD01设原态为“0”态011100翻转为“1”态(2) SD=0，RD = 1QQ.G1&.&G2SDRD设原态为“1”态0110001触发器保持“1”态不变置位1 结论: 不论 触发器原来 为何种状态， 当 SD=0，

12、RD=1时， 将使触发器 置“1”或称 为置位。QQ.G1&.&G2SDRD11设原态为“0”态010011保持为“0”态(3) SD=1，RD = 1QQ.G1&.&G2SDRD设原态为“1”态1110001触发器保持“1”态不变1 当 SD=1， RD=1时， 触发器保持 原来的状态， 即触发器具 有保持、记 忆功能。QQ.G1&.&G2SDRD110011111110若G1先翻转，则触发器为“0”态“1”态(4) SD=0，RD = 0 当信号SD= RD = 0同时变为1时，由于与非门的翻转时间不可能完全相同，触发器状态可能是“1”态，也可能是“0”态，不能根据输入信号确定。QQ.G1

13、&.&G2SDRD10若先翻转基本 RS 触发器状态表逻辑符号RD(Reset Direct)-直接置“0”端(复位端)SD(Set Direct)-直接置“1”端(置位端)QQSDRDSDRDQ1 0 0 置00 1 1 置11 1 不变 保持0 0 同时变 1后不确定功能低电平有效基本RS触发器RSQQS=1R=111若：Qn=0001则：Qn+1=0Qn=1110Qn+1=1稳定状态S=0R=101若：Qn=0Qn=1则：Qn+1=1“1”状态S=1R=010 10若：Qn=0Qn=1则：Qn+1=0“0”状态S=0R=001则：Qn+1=1Qn+1=1 触发器既不是1态，也不是0态，而且在