数据选择与分配器

【例】试用3—8译码器实现函数：

解：因为当译码器的使能端有效时，每个输出，因此只要将函数的输入变量加至译码器的地址输入端，并在输出端辅以少量的门电路，便可以实现逻辑函数。本题F1、F2均为三变量函数，首先令函数的输入变量ABC=A2A1A0，然后将F1、F2变换为译码器输出的形式：124.3.3数据选择器(Multiplexer)从一组数据中选出某一个信号进行传输的电路，称为数据选择器。数据选择器类似一个多投开关。选择哪一路数据由相应的一组控制信号地址变量控制。从n个数据中选择一个传输，称为一位数据n

选一选择器。从m组数据中各选择一路传输，每组有位n数据,称为n位数据m选一选择器。W3X3Y3W3X2Y2W3X1Y1W3X0Y0A控制信号地址变量四位二选一选择器A0A1D3D2D1D0W四选一选择器常用集成数据选择器§4.3常用的组合逻辑组件的原理及应用1.数据选择器的工作原理P188数据通道选择控制信号:地址变量输入数据输出函数3功能表由上表可写出四选一选择器的表达式四选一选择器的设计思想4图4选1MUX下面介绍双4选1集成数据选择器74HC153SS5功能表有两个共用地址输入端的4选1数据选择器有独立的附加控制端S’四路数据(1)4选1集成数据选择器74HC153S10(0有效)=1011001offoffonononoffon01据逻辑图得输出逻辑表达式:作扩展片选用用CMOS传输门组成选择器组成两位4选1P1886D10D11D12D13D20D21D22D2374HC153集成4选1数据选择器74LS153逻辑符号及功能表功能表禁止工作时输出为07D0D1D2D3D4D5D6D72.数据选择器的扩展[例]借助控制端作第三位地址输入端，A2A1A0Y1

000D0001D1010D2011D3S1选通S2禁止A2A1A0Y2

100D4101D5110D6111D7S2选通S1禁止将74HC153双四选一选择器扩为八选一数据选择器.D10D11D12D13D20D21D22D2374HC153G1G2注意：数据选择器禁止工作输出为08据式3.用数据选择器设计组合逻辑电路四选一数据选择器在S=1时输出与输入的逻辑关系可表示为:：作两个输入变量；：为第三个输入变量，作适当取值（0，1，原变量，反变量）ZGA1D0D1D2D374LS153121R[例]试用四选一选择器实现例的交通灯监视电路。解：代数法已知监视电路逻辑函数为：且将上式与数据选择器式比较,得连接输入端RAGZ00010010010001111000101111011111列真值表RAG10001111卡诺图法93、集成8选1数据选择器74HC151逻辑表达式真值表10集成8选1数据选择器74HC15111集成8选1数据选择器74HC151逻辑符号图D7YYE

74HC151D6D5D4D3D2D1D0S2S1S012用两片74151组成二位八选一的数据选择器数据选择器的扩展位的扩展13字的扩展将两片74LS151连接成一个16选1的数据选择器，14

实现并行数据到串行数据的转换15例

用数据选择器实现三变量多数表决器三变量多数表决器真值表功能如表A2A1A0FDi00000101001110010111011100010111D0D1D2D3D4D5D6D71)八选一数据选择器2)四选一数据选择器16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=1ABCD00000101101011011110110001001100101100111117【例】试用4选1MUX实现三变量函数：解：①首先选择地址输入，令A1A0=AB，则多余输入变量为C，余函数Di=f(c)。②确定余函数Di。用代数法将F的表达式变换为与Y相应的形式：CAB10110010卡诺图法0001111010D0D1D3D218将F与Y对照可得19【例】试用8选1MUX实现逻辑函数：选择地址变量，确定余函数Di。若选择A2A1A0=ABC，则引入变量为D若选择A2A1A0=ACD，则引入变量为B20选择A、C、D为地址变量时电路简单，其数据输入可以不附加任何门。21将74HC153双四选一选择器扩为八选一数据选择器.(1)用使能端进行扩展。利用74HC153双四选一选择器设计一个全加器或全减器225个4选1MUX实现16选1MUX将74HC153双四选一选择器扩为十六选一数据选择器.23(2)不用使能端进行扩展。24例运用数据选择器产生01101001序列。

解利用一片八选一数据选择器，只需D0=D3=D5=D6=0，D1=D2=D4=D7=1即可产生01101001序列，如图所示。25

【例】设计一个一位全减器。全减器真值表AnBnCnCn+1

Dn0000010100111001011101110011111001000011①列真值表。全减器有三个输入变量：被减数An、减数Bn、低位向本位的借位Cn；有两个输出变量：本位差Dn、本位向高位的借位Cn+1，其框图如图所示。26全减器框图及K图

(a)框图;(b)Cn+1；(c)Dn

再写出对应的表达式及画图27例利用数据选择器实现分时传输。要求用数据选择器分时传送四位8421BCD码，并译码显示。如当A1A0=00时，DCBA=1001，译码器Y0=0，则个位显示9。同理，当A1A0=01时，DCBA=0000,Y1=0,十位显示0。A1A0=10时，DCBA=0111,Y2=0，百位显示7。A1A0=11时，DCBA=0011,Y3=0，千位显示33、只要地址变量变化周期大于25次/s，人的眼睛就无明显闪烁感。001110Y0Y1Y2Y328数据分配器：相当于多输出的单刀多掷开关，是一种能将从数据分时送到多个不同的通道上去的逻辑电路。数据分配器示意图逻辑符号数据分配器(补充)29数据分配器又称多路分配器(DEMUX)，其功能与数据选择器相反，它可以将一路输入数据按n位地址分送到2n个数据输出端上。图为DEMUX的逻辑符号，其功能表如表所示。其中D为数据输入，A1、A0为地址输入，Y0~Y3为数据输出，E为使能端。表DEMUX功能表EA1

A0Y0Y1Y2Y31××0000010100111111D1111D1111D1111D表达式30

当I=0时，该译码器被选中工作，根据A2A1A0将I=0信号分配至相应端输出。A2A1A01234571A2A1A006S1S2S3I如A2A1A0=0113端=0即I=0分配至3端输出当I=1时，是该译码器被禁止，不工作。译码器输出均为“1”。此时可理解为A2A1A0变化时，将I=1信号分配至相应端输出。0010译码器作为分配器时，输入信号加至使能端，从译码器输出端输出。数据