数据选择器课件.ppt

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1、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、2n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,t课件,1. 数据选择器功能介绍,图 4 50 四选一MUX,2,t课件,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,t课件,74LS1

2、51八选一数据选择器的功能表,D0D7 8个数据源,同相输出Y和反相输出W,3个地址输入端,输入使能G为低电平有效,式中mi为C、B、A最小项。例如CBA=010时，根据最小项的性质，只有m2为1，其余各项为0，故Y=D2,即只有D2传送到输出端。,4,t课件,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,t课件,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

3、，第三个地址端A2直接接到的使能端，通过反相器接到的使能端。当A2=0 时，选中，禁止。 F输出F1，即从D0D3中选一路输出；当A2=1时，禁止， 选中。F输出F2, 即从D4D7 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,t课件,图 4 51 四选一扩展为八选一,7,t课件,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,t课件,将两片74LS151连接成一个两位8选1数据选择器,9,t课件,将两片74LS151连接成一个16选1数据选择器,10,t课件,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

4、、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,t课件,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。,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,t课件,由公式确定Di，三变量多数表决

5、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,t课件,(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,t课件,图 5 八选一 实现的三变量多数表决器,15,t课件,（1）表达式对照法,2、用四选一实现,16,t课件,图 6 卡诺图确定Di端,（2）卡诺图对照法由真值表得卡诺图如图 6 所示，选定A2A1为地址变量。 在控制范围内求得Di数：D0=0,D1=A0, D2=A0, D3=1。结果与表达式对照法所得结果相同。,17,t课件,图 7 四选一

6、 实现的三变量多数表决器,18,t课件,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,t课件,解：,显然，当D3=D5=D6=D7=1,而式中没有出现的最小项m0、m1、m2、m4的控制变量D0=D1=D2=D4=0。逻辑图如下图,例 试用8选1数据选择器74LS151产生逻辑函数,20,t课件,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,21,t课件,实现并行数据到串行数据的转换,计数器的输出端Q2Q1Q0从000001 010 111依次变化，则D0 D1 D2 D7依次从输出端Y输出。,22,t课件,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。,数据选择器产生序列信号,23,t课件,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：,=m3+m5+m6+m7 画出连线图。,24,t课件,