第9讲数据选择器和分配器课件

第9讲

课时授课计划

课程内容第9讲课时授课计划内容：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内容：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（提问）： 3线—8线MSI译码器的逻辑功能？教学方法设计： 比较学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；2n ≥N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1.4选1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。由地址码决定从４路输入中选择哪１路输出。1.4选1数据选择器EN端为使能端，低电平有效。由地址码第9讲数据选择器和分配器课件四选一选择器构成八选一选择器

四选一选择器构成八选一选择器集成数据选择器集成双4选1数据选择器74LS153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，。集成数据选择器集成双4选1数据选择器74LS153选通控制端2.8选1数据选择器-74LS1512.8选1数据选择器-74LS151数据选择器74LS151的扩展数据选择器74LS151的扩展3.数据选择器实现逻辑函数原理：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逻辑函数。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。3.数据选择器实现逻辑函数原理：从前述分析可知，数据选择器确定数据选择器确定地址变量21n个地址变量的数据选择器，不需要增加门电路，最多可实现n＋1个变量的函数。3个变量，选用4选1数据选择器。A1=A、A0=B逻辑函数1选用74LS153274LS153有两个地址变量。确定数据选择器确定地址变量21n个地址变量的数据求Di3（1）公式法函数的标准与或表达式：4选1数据选择器输出信号的表达式：比较L和Y，得：3求Di3（1）公式法函数的标准与或表达式：4选1数据选画连线图44画连线图44求Di的方法（2）真值表法C=1时L=1，故D0=CL=0，故D2=0L=1，故D3=1C=0时L=1，故D1=C求Di的方法（2）真值表法C=1时L=1，故D0=CL=0，求Di的方法（3）图形法D0D1D3D2求Di的方法（3）图形法D0D1D3D2用数据选择器实现函数：例①选用8选1数据选择器74LS151②设A2=A、A1=B、A0=C③求DiD0=DD2=1D6=1D4=DD1=DD3=0D7=0D5=1用数据选择器实现函数：例①选用8选1数据选择器74LS151④画连线图④画连线图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：（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：D0=D1=D2=D4=0，D3=D5=D6=D7=11）.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=0，D3=D5=D6=D7=1解：B：卡诺图比较法求解。（2）令A=A2、B=A1、C=A2）.有n个地址端的数据选择器实现m变量函数（m>n）

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，则得三变量的降维图，如图（b）所示。

2）.有n个地址端的数据选择器实现m变量函数（m>n）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：

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。若用八选一数据选择器实现该图（a）表示的函数，用图（b）4、用数据选择器构成数据比较器演示用译码器和数据选择器能构成简化的数据比较器，能进行相等或不相等比较。请看演示。4、用数据选择器构成数据比较器演示用译码器和数据选择器能构成由地址码决定将输入数据Ｄ送给哪１路输出。逻辑表达式地址变量输入数据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。数据分配器由地址码决定将输入数据Ｄ送给哪１路输出。逻辑表达式地址变量输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。集成数据分配器把二进制译码器的使能端作为数据由74LS138构成的1路-8路数据分配器数据输入端地址输入端由74LS138构成的数据输入端地址输入端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第9讲

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课程内容第9讲课时授课计划内容：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内容：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（提问）： 3线—8线MSI译码器的逻辑功能？教学方法设计： 比较学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；2n ≥N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1.4选1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。由地址码决定从４路输入中选择哪１路输出。1.4选1数据选择器EN端为使能端，低电平有效。由地址码第9讲数据选择器和分配器课件四选一选择器构成八选一选择器

四选一选择器构成八选一选择器集成数据选择器集成双4选1数据选择器74LS153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，。集成数据选择器集成双4选1数据选择器74LS153选通控制端2.8选1数据选择器-74LS1512.8选1数据选择器-74LS151数据选择器74LS151的扩展数据选择器74LS151的扩展3.数据选择器实现逻辑函数原理：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逻辑函数。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。3.数据选择器实现逻辑函数原理：从前述分析可知，数据选择器确定数据选择器确定地址变量21n个地址变量的数据选择器，不需要增加门电路，最多可实现n＋1个变量的函数。3个变量，选用4选1数据选择器。A1=A、A0=B逻辑函数1选用74LS153274LS153有两个地址变量。确定数据选择器确定地址变量21n个地址变量的数据求Di3（1）公式法函数的标准与或表达式：4选1数据选择器输出信号的表达式：比较L和Y，得：3求Di3（1）公式法函数的标准与或表达式：4选1数据选画连线图44画连线图44求Di的方法（2）真值表法C=1时L=1，故D0=CL=0，故D2=0L=1，故D3=1C=0时L=1，故D1=C求Di的方法（2）真值表法C=1时L=1，故D0=CL=0，求Di的方法（3）图形法D0D1D3D2求Di的方法（3）图形法D0D1D3D2用数据选择器实现函数：例①选用8选1数据选择器74LS151②设A2=A、A1=B、A0=C③求DiD0=DD2=1D6=1D4=DD1=DD3=0D7=0D5=1用数据选择器实现函数：例①选用8选1数据选择器74LS151④画连线图④画连线图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：（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：D0=D1=D2=D4=0，D3=D5=D6=D7=11）.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=0，D3=D5=D6=D7=1解：B：卡诺图比较法求解。（2）令A=A2、B=A1、C=A2）.有n个地址端的数据选择器实现m变量函数（m>n）

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，则得三变量的降维图，如图（b）所示。

2）.有n个地址端的数据选择器实现m变量函数（m>n）若用