数据选择器、数据分配器

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,数据选择器,数据选择器的功能：,在多个通道中，选择其中的某一路；或者多个信息中选择其中的某一个信息传送或加以处理。,涉及到：怎么选择到其中的某一路，把这一路信号传出。,编码器,：输入为一个事件的某种状态，输出是对他的二进制编码。,译码器,：输入一个二进制码，输出对应的原意信号为有效。,数据选择器：,输入多个通道信号，在另一个输入称为地址的控制下，将该地址指向的通道信号传送给输出端。,数据选择器类似于一个单刀多掷开关，例如：,作用：,通过开关,K,置于不同位置，,S,0,S,3,，,而将不同路的数据,D,0,D,3,传送出去，,D,0,D,3,为数据输入端，,S,0,S,3,为选择（地址）输入端，,输出：,F=S,0,D,0,+S,1,D,1,+S,2,D,2,+S,3,D,3,一、4选1数据选择器设计,（一）逻辑抽象,1、,输入、输出信号分析,输入信号,：4路数据，用D,0,，D,1,，D,2,，D,3,表示。,输出信号,：用Y表示，它可以是4路数据中的任意一路，究竟是哪一路，要由控制信号A,1,，A,0,决定。,2、,控制信号约定：,令A,1,A,0,=00时，Y=D,0,A,1,A,0,=01时，Y=D,1,A,1,A,0,=10时，Y=D,2,A,1,A,0,=11时，Y=D,3,3、,真值表,输入 输出,A,1,A,0,Y,0 0 D,0,0 1 D,1,1 0 D,2,1 1 D,3,（二）逻辑表达式,（三）逻辑图,A,1,，A,0,也叫地址码或地址,控制信号。,随着A,1,，A,0,取值不同，与或门,中被打开的与门随之改变。,二、集成数据选择器(MUX),这里,以74LS151(八选一)为例：,74LS151有3个地址输入端A,2,、A,1,、A,0,；可选择D,7,D,0,一共8个数据源；具有两个互补输出端,Y,，；1个选通控制端 （低电平有效）。,MUX,EN,7 6 5 4 3 2 1 0,2 0,1,0 0 0 0,0 0 0 1,0 0 1 0,0 0 1 1,0 1 0 0,0 1 0 1,0 1 1 0,0 1 1 1,Y,A,2,A,1,A,0,输 出,输 入,0 1,例：,将两片74LS151连接成一个,十六选一的数据选择器,。,解：,十六选一的数据选择器的地址输入端有四位，最高位,A,3,的输入可以由两片八选一数据选择器的使能端接非门来实现，低三位地址输入端由两片,74LS151,的地址输入端相连而成，连接图如下图所示。,当,A,3,0,时，由下图可知，低位片,74LS151,工作，,A,3,A,2,A,1,A,0,选择数据,D,0,D,7,输出；,A,3,1,时,，高位片工作，选择,D,8,D,15,进行输出。,三、数据选择器的扩展,四、用数据选择器实现组合逻辑函数,（一）基本原理和步骤,原理：,1.,数据选择器输出信号逻辑,表达式的一般形式；,(如右),2.,数据选择器输出信号逻辑,表达式的主要特点：,a.具有标准与或表达式的形式；,b.提供了地址变量的全部最小项；,c.一般情况下，D,i,可以当成一个变量处理（取值为原变量、反变量、0或1）；,d.受选通（使能）信号 控制，当 时有效，,时，Y=0。,3.,组合逻辑函数的标准表达式：最小项之和的标准式。,基本步骤,1.确定应选用的数据选择器,：根据n=k-1选择型号，n是选择器地址码的位数，k是函数变量个数。,2.写逻辑表达式,：标准与或式 和 选择器输出信号的表达式。,3.求数据选择器输入变量的表达式。,4.画连线图。,（二）应用举例,例：,画出用数据选择器实现函数F=AB+BC+AC的连线图.,解：,1.,选择数据选择器,n=k-1=3-1=2,选：4选1数据选择器74LS153。,2.,写标准与或式,F=AB+BC+AC=ABC+ABC+ABC+ABC,4选1数据选择器Y=A,1,A,0,D,0,+A,1,A,0,D,1,+A,1,A,0,D,2,+A,1,A,0,D,3,3.,选择器输入变量的表达式,a.函数按A，B，C顺序排列,b.函数按B，C，A顺序排列,c.函数按A，C，B顺序排列,4.,画连线图,按降C排列,数据分配器,数据分配器：,能够将一个输入数据，根据需要传送到m个输出端的其中任何一个进行输出的电路，也叫多路分配器，功能和数据选择器相反。（发牌）,一、1路-4路数据分配器：,（一）逻辑抽象：,输入信号：1路输入数据，用D表示；,2个输入控制信号，A0，A1表示；,输出信号：4个数据输出端，,用Y0，Y1，Y2，Y3表示。,选择控制信号A1，A0状态约定,当A1A0=00时，选中输出端Y0,当A1A0=01时，选中输出端Y1,当A1A0=10时，选中输出端Y2,当A1A0=11时，选中输出端Y3,真值表如下：,D,A1,A0,Y0,Y1,Y2,Y3,D,0,0,D,0,0,0,D,0,1,0,D,0,0,D,1,0,0,0,D,0,D,1,1,0,0,0,D,逻辑表达式及逻辑图,本章小结,1组合逻辑电路的特点是：,电路任一时刻的输出状态只决定于该时刻的输入信号组合，而与电路的原状态无关。组合电路就是由门电路组合而成，电路中没有记忆单元，没有反馈通路。,2.,组合逻辑电路的分析步骤为：,写出各输出端的逻辑表达式化简和变换逻辑表达式列出真值表确定功能。,3.组合逻辑电路的设计步骤为：,根据设计要求列出真值表写出逻辑表达式(或填写卡诺图)逻辑化简和变换画出逻辑图。,4.具有特定功能、常用的一些组合逻辑电路：,如编码器，译码器，比较器，全加器，数据选择器等，介绍了它们的逻辑功能，集成芯片及集成电路的扩展和应用。其中，,编码器,和,译码器,功能相反，都设有使能控制端，便于多片连接扩展;,数值比较器,用来比较数的大小；,加法器,用来实现算术运算；,数据选择器,是从多个信号中选择一个输出等。,