16数据选择器.
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3.4
数据选择器
在多路数据传送过程中,能够根据需要 将其中任意一路挑选出来的电路,叫做数据 选择器,也称为多路选择器,其作用相当于多 路开关。
常见的数据选择器有四选一、八选一、
十六选一电路。
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3.4.1
数据选择器的工作原理
以四选一数据选择器为例。 (1) 四选一数据选择器的逻辑电路图 Y ( A , A ) S ( m D m D m D m D ) 1 0 0 0 1 1 2 2 3 3 输出端
地址 输入端
数据 输入端
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控制 输入端
四选一数据选择器电路
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图3-18
Y ( A , A ) S ( m D m D m D m D ) 1 0 0 0 1 1 2 2 3 3
(2)四选一数据选择器的功能表 输入 S A1 A0 0 1 1 1 1
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输出需适当处理(该例接或门)
仿真
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扩展位 接 A3 =1时,片Ⅰ禁止,片Ⅱ工作 图3-20 用74LS151 构成十六选一数据选择器 控制端 A3 =0时,片Ⅰ工作,片Ⅱ禁止
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2. 实现组合逻辑函数 组合逻辑函数 8选 1
F ( A , B , C ) m ( i 0 ~ 7 ) i
Y (A ,A ,A ) m 2 1 0 iD i
i 0
7
4选 1
Y(A ,A m 1 0) iD i
i 0
3
比较可知,表达式中都有最小项mi,利用数 据选择器可以实现各种组合逻辑函数。
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例3-5
试用八选一电路实现
F A B C A BC A B C ABC
在八选一电路中,将A、B、C从A2、A1、A0 输入,令 D3 = D5 =D6 =D7 =1
D0 = D1 =D2 =D4 =0
S= 0
F=Y
则可实现三变量多数表决电路,具体电路图请 读者自行画出。
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思考: 若用8选1实现4变量的函数, 或者用4选1实现3变量的函数, 即地址输入端的个数比变量个数小1, 如何实现?如:
输出 Y 0 D0 D1 D2 D3
Y (A ,A )S m 1 0 iD i
i 0
3
×× 0 0 0 1 1 0 1 1
表3-9 四选一数据选择器的功能表
5
3.4.2 八选一数据选择器74LS151
图3-19 74LS151的逻辑符号
三个地址输入端A2、A1、A0, 八个数据输入端D0~D7, 两个互补输出的数据输出端Y和Y,
A 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 C 0 1 0 1 0 1 0 1 F 1 0 0 1 0 1 0 1 输入 S A1 A0 0 1 1 1 1 ×× 0 0 0 1 1 0 1 1 输出 Y 0 D0 D1 D2 D3
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3.5
算术运算是数字系统的基本功能,更是计算机
一个控制输入端S。
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表3-10
74LS151的功能表
禁止 状态 工作 状态
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3.4.3 应用举例
1. 功能扩展
用两片八选一数据选择器74LS151,可以构成
十六选一数据选择器。 试回忆用两片3-8线译码器74LS138实现4- 16线译码器的方法。 利用使能端(控制端)。
加法器
中不可缺少的组成单元。本节介绍实现加法运算的 逻辑电路。
3.5.1
全加器
本章的3.1节讨论过半加器电路,它是不考虑 低位进位的加法器。
全加器能把本位两个加数An 、 Bn 和来自低位
的进位Cn-1三者相加,得到求和结果Sn 和该位的进 位信号Cn 。
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An Bn Cn-1 Sn Cn 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 由真值表写 1 0 0 1 0 最小项之和 式,再稍加 1 0 1 0 1 变换得: 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 表 3-12 全加器 的真值表 S A B C A B C A B C A B C n n n n 1 n n n 1 n n n 1 n n n 1
解:将A、B、C分别从A2、A1、A0输入,作为
输入变量,把Y端作为输出F。因为逻辑表达式中的
各乘积项均为最小项,所以可以改写为
F ( A , B , C ) m m m m 0 3 5 7
根据八选一数据选择器的功能,令
19.037 =1 D1 = D2 =D4 =D6 =0 S= 0 具体电路见图3-21:
3.4
数据选择器
3.4.1 数据选择器的工作原理 3.4.2 八选一数据选择器74LS151 3.4.3 应用举例
结束 放映
3.5
3.5.1 全加器 3.5.2 多位加法器
加法器
3.6
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数值比较器
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复习
LED数码管有哪两种形式 ? 高电平有效的七段显示译码器应驱动哪种 LED数码管?
A ( B C ) A ( B C ) n n n 1 n n n 1
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A B C n n n 1
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由真值表写 最小项之和 式,再稍加 变换得:
An Bn Cn-1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1
仿真
图3-21 例3-5电路图
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真值表对照法
注意变量 高低位顺序!
A 0 0 0 0 1 1 1 1
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B 0 0 1 1 0 0 1 1
C 0 1 0 1 0 1 0 1
F 1 0 0 1 0 1 0 1
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例3-6 试用八选一电路实现三变量多数表决电路。
解:假设三变量为A、B、C,表决结果为F,则
真值表如表3-11所示。
A 0 0 0 0 1 1 1 1
B 0 0 1 1 0 0 1 1
C 0 1 0 1 0 1 0 1
F 0 0 0 1 0 1 1 1
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表3-11
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例3-6的真值表
则
F ( A , B , C ) m m m m 3 5 6 7