数据选择器演示幻灯片.ppt

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,*,*,数据选择器框图及开关比拟图,(,a,)数据选择器逻辑符号；(,b,)单刀多路开关比拟数据选择器,数据选择器是指经过选择，把多个通道上的数据传送到唯一的公共通道上去。,4.4.3数据选择器,数据选择器又称多路选择器(Multiplexer,简称MUX)，其框图如图1(,a,)所示。它有,n,位地址输入、2,n,位数据输入、1位输出。每次在地址输入的控制下，从多路输入数据中选择一路输出，其功能类似于一个单刀多掷开关，见图1(,b,)。,1,1.数据选择器功能介绍,图 4 50 四选一MUX,2,功能表,逻辑表达式,地址变量,输入数据,由地址码决定从四路输入中选择哪一路输出。,3,74LS151八选一数据选择器的功能表,Y,L,D,0,D,1,D,2,D,3,D,4,D,5,D,6,D,7,W,H,D,0,D,1,D,2,D,3,D,4,D,5,D,6,D,7,G,H,L,L,L,L,L,L,L,L,C,L,L,L,L,H,H,H,H,B,L,L,H,H,L,L,H,H,A,L,H,L,H,L,H,L,H,输 入,使能端,选择地址码,输 出,D,0,D,7,8个数据源,同相输出,Y,和反相输出,W,3个地址输入端,8,7,6,4,5,3,1,2,16,15,14,13,12,11,10,D,3,D2,D,1,D,0,Y,W,G,GND,V,CC,D,4,D,5,D,6,D,7,A,B,C,9,74LS151,输入使能G为,低,电平有效,式中,m,i,为,C、B、A,最小项。例如,CBA=010,时，根据最小项的性质，只有,m,2,为,1,，,其余各项为0，故,Y=D,2,即只有,D,2,传送到输出端。,4,集成数据选择器有如下几种：,(1)四位二选一数据选择器 74LS157；,(2)二位四选一数据选择器 74LS153；,(3)八选一数据选择器 74LS151；,(4)十六选一数据选择器 74LS150。,5,将四选一数据选择器扩为八选一数据选择器。,解 (1)使能端扩展,用二片四选一和一个反相器、一个或门即可。如图4-51所示，第三个地址端,A,2,直接接到的使能端，通过反相器接到的使能端。当,A,2,=0 时，选中，禁止。,F,输出,F,1,，即从,D,0,D,3,中选一路输出；当,A,2,=1时，禁止，选中。,F,输出,F,2,即从,D,4,D,7,中选一路输出。这一过程可由下表列出：,2.数据选择器的扩展,6,图 4 51 四选一扩展为八选一,7,树型扩展。,不用使能端而采用两级级联,树型扩展数据选择器,8,将两片74LS151连接成一个,两位,8选1数据选择器,D,0,D,1,D,2,D,3,D,4,D,5,D,6,D,7,D,00,D,01,D,02,D,03,D,04,D,05,D,06,D,07,Y,W,Y,0,Y,0,74LS151,G,C,B,A,D,10,D,11,D,12,D,13,D,14,D,15,D,16,D,17,Y,W,Y,1,Y,1,74LS151,EN,C,B,A,G,C,B,A,D,0,D,1,D,2,D,3,D,4,D,5,D,6,D,7,9,将两片74LS151连接成一个,16选1,数据选择器,Y,W,74LS151,Y,W,74LS151,1,1,&,Y,Y,D,C,B,A,D,00,D,01,D,02,D,03,D,04,D,05,D,06,D,07,D,08,D,09,D,10,D,11,D,12,D,13,D,14,D,15,G,C,B,A,G,C,B,A,D,0,D,1,D,2,D,3,D,4,D,5,D,6,D,7,D,0,D,1,D,2,D,3,D,4,D,5,D,6,D,7,10,3、数据选择器的典型应用,（1）真值表对照法,由数据选择器的功能表和逻辑函数真值表对照，分别对照,出输入、数据输入和输出。,（2）表达式对照法,由数据选择器的输出表达式和逻辑函数表达式对照，分别,对照出输入、数据输入和输出。,（3）卡诺图对照法,由数据选择器的降维卡诺图和逻辑函数卡诺图对照，分别,对照出输入、数据输入和输出。,数据选择器的应用就是用数据选择器实现逻辑函数，具体方法有三种：,11,例,用数据选择器实现三变量多数表决器。,这个问题可以用八选一实现，也可以用四选一来实现，不管是八选一还是四选一都可以用以上三种方法来做。,A,2,A,1,A,0,F,D,i,0 0 0,0 0 1,0 1 0,0 1 1,1 0 0,1 0 1,1 1 0,1 1 1,0,0,0,1,0,1,1,1,D,0,D,1,D,2,D,3,D,4,D,5,D,6,D,7,表 2 真值表,（1）真值表对照法,三变量多数表决器真值表及八选一数据选择器功能表如表,2,所示，两表合一对照则,1、用八选一实现,12,由公式确定,D,i,，三变量多数表决器的表达式为：,与八选一方程对比,为使,F,=,F,则令,（2）表达式对照法13,(3)卡诺图对照法。此法比较直观且简便，其方法是：首先选定地址变量；然后在卡诺图上确定地址变量控制范围，即输入数据区；最后由数据区确定每一数据输入端的连接。,14,图 5 八选一 实现的三变量多数表决器,15,与四选一表达式对比：,为使,F,=,F,则令,由公式确定,D,i,，三变量多数表决器的表达式为：,（1）表达式对照法,2、用四选一实现,16,图 6 卡诺图确定,D,i,端,（2）卡诺图对照法,由真值表得卡诺图如图 6 所示，选定,A,2,A,1,为地址变量。在控制范围内求得,D,i,数：,D,0,=0,D,1,=,A,0,D,2,=,A,0,D,3,=1。结果与,表达式对照法,所得结果相同。,17,图 7 四选一 实现的三变量多数表决器,18,当逻辑函数的变量个数大于数据选择器的地址输入变量个数时。,例:,试用4选1数据选择器实现逻辑函数：,解：,将,A,、,B,接到地址输入端，,C,加到适当的数据输入端。,作出逻辑函数,L,的真值表，根据真值表画出连线图,。,19,解：,显然，当D,3,=D,5,=D,6,=D,7,=1,而式中没有出现的最小项m,0,、m,1,、m,2,、m,4,的控制变量D,0,=D,1,=D,2,=D,4,=0。逻辑图如下图,由式 得,例 试用8选1数据选择器74LS151产生逻辑函数,D,0,D,1,D,2,D,3,D,4,D,5,D,6,D,7,0,1,C,B,A,X,Y,Z,74LS151,G,20,例 试用8选1数据选择器74LS151产生逻辑函数,解：根据,列真值表,由真值表可得最小项表达式,X,0,0,0,0,1,1,1,1,Z,0,1,0,1,0,1,0,1,Y,0,0,1,1,0,0,1,1,L,0,1,1,0,1,0,0,1,输出,输入,m,0,m,1,m,2,m,3,m,4,m,5,m,6,m,7,D,0,D,1,D,2,D,3,D,4,D,5,D,6,D,7,0,1,C,B,A,X,Y,Z,74LS151,G,21,实现并行数据到串行数据的转换,D,0,D,1,D,2,D,3,D,4,D,5,D,6,D,7,C,B,A,Q,2,Q,1,Q,0,74LS151,0,1,0,0,0,1,1,1,计数器,CP,G,计数器的输出端Q,2,Q,1,Q,0,从,000001 010 111,依次变化，则D,0,D,1,D,2,D,7,依次从输出端Y输出,。,22,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,D,0,=,D,3,=,D,5,=,D,6,=0，,D,1,=,D,2,=,D,4,=,D,7,=1即可产生 01101001 序列，如图 所示。,数据选择器产生序列信号,23,例,试用8选1数据选择器74151实现逻辑函数：,解：,将逻辑函数转换成 最小项表达式：,=,m,3,+,m,5,+,m,6,+,m,7,画出连线图。,24,