3-4.5加法器與比較器數(shù)據(jù)選擇器與數(shù)據(jù)分配器

1、第四節(jié)第四節(jié) 加法器與比較器加法器與比較器第五節(jié)第五節(jié) 數(shù)據(jù)選擇器與數(shù)據(jù)分配器數(shù)據(jù)選擇器與數(shù)據(jù)分配器 教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容 1. 加法器與比較器。加法器與比較器。 2. 數(shù)據(jù)選擇器與數(shù)據(jù)分配器。數(shù)據(jù)選擇器與數(shù)據(jù)分配器。 教學(xué)時數(shù)：教學(xué)時數(shù)：2學(xué)時。學(xué)時。 教學(xué)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)： 1. . 說出半加器與全加器功能的區(qū)別。說出半加器與全加器功能的區(qū)別。 2. . 描述數(shù)數(shù)值比較器工作原理描述數(shù)數(shù)值比較器工作原理。 3. . 描述選擇器、分配器功能。用數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)描述選擇器、分配器功能。用數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn) 組合邏輯函數(shù)。組合邏輯函數(shù)。 教學(xué)重點：教學(xué)重點：數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)。數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)組合邏輯

2、函數(shù)。 學(xué)習(xí)難點：學(xué)習(xí)難點：多位數(shù)值的比較。多位數(shù)值的比較。(一一)半加器半加器 一、加法器一、加法器 例：例：A=1011 B=0001 則則A+B= 1 0 1 1 +）0 0 0 1 0、0、111100半加：不考慮低位進(jìn)位的加法半加：不考慮低位進(jìn)位的加法全加：要考慮低位進(jìn)位的加法全加：要考慮低位進(jìn)位的加法 半加器：實現(xiàn)半加運算的邏輯電路。半加器：實現(xiàn)半加運算的邏輯電路。第四節(jié)第四節(jié) 加法器與比較器加法器與比較器 功能功能：實現(xiàn)兩個二進(jìn)制數(shù)的加法運算：實現(xiàn)兩個二進(jìn)制數(shù)的加法運算設(shè)計：設(shè)計：1 1）確定框圖）確定框圖ABSC半加器半加器被加數(shù)被加數(shù)加加 數(shù)數(shù)和數(shù)和數(shù)進(jìn)位進(jìn)位 A B S C

3、0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 12 2）列真值表）列真值表3 3）寫表達(dá)式）寫表達(dá)式4 4）畫邏輯圖）畫邏輯圖S=AB+AB=A+B=1=1ABSC&邏輯符號邏輯符號ABSCCOC=AB(二二)全加器全加器實現(xiàn)全加運算的電路實現(xiàn)全加運算的電路Ci-1 Ai B i Si Ci 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 11）列真值表）列真值表2）寫表達(dá)式）寫表達(dá)式 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1Si=m(1,2,4,7) =AiBiCi-1=AiBi+(AiBi)Ci-1Ci=m(3,5,

4、6,7)4 4）畫邏輯圖）畫邏輯圖AiBiCi-1SiCiCOCI邏輯符號邏輯符號=1=1AiBiSiCi=1=1Ci-1&1真值表真值表A B FAB二、比較器二、比較器 （一）（一） 一位數(shù)值比較器一位數(shù)值比較器 功能：比較兩個數(shù)的大小和是否相等。功能：比較兩個數(shù)的大小和是否相等。ABF(AB) 一位一位比較器比較器 慣用符號慣用符號0 0 0 1 00 1 1 0 01 0 0 0 11 1 0 1 011 1ABYA=B&YAB& 邏輯圖邏輯圖BAFBA BAFBA ABBAFBA 輸出表達(dá)式輸出表達(dá)式2、多位比較的方法：自高而低地逐位比較，只、多位比較的方法：自高而低地逐位比較，只有

5、在高位相等時，才比較低位。有在高位相等時，才比較低位。A2 B2 A1 B1 A0 B0 FAB FA=B FA B2 1 0 0A2 B1 1 0 0A2 = B2 A1 B0 1 0 0A2 = B2 A1 = B1 A0 B0 0 0 1A2 = B2 A1 = B1 A0 = B0 0 1 0二位數(shù)碼比較二位數(shù)碼比較集成四位數(shù)值比較器集成四位數(shù)值比較器74LS85A3A2A1A0B3B2B1B0FABIAB74LS85擴(kuò)展輸入端擴(kuò)展輸入端0 1 0 輸入端輸入端 輸出端輸出端（二）多位數(shù)值比較器（二）多位數(shù)值比較器 多位比較的方法：自高而低地逐位比較，只有多位比較的方法：自高而低地逐位

6、比較，只有在高位相等時，才比較低位。在高位相等時，才比較低位。數(shù)碼輸入數(shù)碼輸入比較輸出比較輸出A3 B3 A2 B2 A1 B1 A0 B0A3=B3 A2=B2 A1=B1 A0=B0 A3=B3 A2=B2 A1=B1 A0=B0 A3B3 A3=B3 A2=B2 A1=B1 A0=B0 A3B3 A3=B3 A2 B2 A3=B3 A2B2 A3=B3 A2=B2 A1 B1 A3=B3 A2=B2 A1B1 A3=B3 A2=B2 A1=B1 A0 B0A3=B3 A2=B2 A1=B1 A0b Ia=b IaB FA=B FAB 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0

7、 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0四位比較器四位比較器74LS85功能表功能表一、數(shù)據(jù)選擇器一、數(shù)據(jù)選擇器Y=D0D0D1D2D3A1A0=00A1A0=01Y=D1A1A0=10Y=D2A1A0=11Y=D3Y=A1A0D0+ A1A0D1+ A1A0D2+ A1A0D3=miDi (i=03)數(shù)據(jù)輸出端數(shù)據(jù)輸出端選擇輸入端選擇輸入端功能：功能：在選擇（地址）輸入端的作用下，每次從多個在選擇（地址）輸入端的作用下，每次從多個輸入數(shù)據(jù)中選一個輸出。輸入數(shù)據(jù)中選一個輸出。數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)輸輸入入端端（一）數(shù)據(jù)選擇器的工作原理（

8、四選一）（一）數(shù)據(jù)選擇器的工作原理（四選一）第五節(jié)第五節(jié) 數(shù)據(jù)選擇器與數(shù)據(jù)分配器數(shù)據(jù)選擇器與數(shù)據(jù)分配器 功能表功能表 地址地址 選通選通 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 輸出輸出 A1A0GD Y 0 0 0 1 1 0 1 110000D0D3D0D3D0D3D0D3 0 D0 D1 D2 D3DA0123D10ADDGY1&11111A1A0GD1D0D2D3 74153Y 邏輯符邏輯符號號 四選一數(shù)據(jù)選擇器四選一數(shù)據(jù)選擇器 數(shù)據(jù)選擇器產(chǎn)品除了四選一，還有二選一、八選一、數(shù)據(jù)選擇器產(chǎn)品除了四選一，還有二選一、八選一、十六選一。十六選一。2n選一數(shù)據(jù)選擇器的邏輯特性為：選一數(shù)據(jù)選擇器的邏輯特性為：Y=miDi (

9、i=02n-1)（二）集成數(shù)據(jù)選擇器（二）集成數(shù)據(jù)選擇器八選一數(shù)據(jù)選擇器八選一數(shù)據(jù)選擇器74151D0D1D2D3D4D5D6D7A2A1A0G 74151YY邏輯符號邏輯符號實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)用用2n選一實現(xiàn)選一實現(xiàn) n變量函數(shù)。變量函數(shù)。例：試用例：試用8選選1數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器74151實現(xiàn)邏輯函數(shù)：實現(xiàn)邏輯函數(shù)：ACBCABF 解：法解：法1）代數(shù)法）代數(shù)法Y=miDi (i=02n-1)F=m (3, 5,6,7) D0=D1=D2=D4=0 D3=D5=D6=D7=1令令A(yù)2=A A1=B A0=C F=Y將將F轉(zhuǎn)換成最小項表達(dá)式：轉(zhuǎn)換成最小項表達(dá)式：FD0D1D2

10、D3D4D5D6D7A2A1A0G 74151ABC01Y0Y法法2）卡諾圖法）卡諾圖法ABCA2A1A00100 01 11 101 1110000D0D1D3D2D4D5D7D6（三）數(shù)據(jù)選擇器的應(yīng)用（三）數(shù)據(jù)選擇器的應(yīng)用 分配器的功能與選擇器相反。它是將分配器的功能與選擇器相反。它是將一路一路輸入輸入數(shù)據(jù)根據(jù)地址選擇碼分配給數(shù)據(jù)根據(jù)地址選擇碼分配給多路數(shù)據(jù)輸出多路數(shù)據(jù)輸出中的某一路輸出。中的某一路輸出。 D0D1Dn-1 n位地址選擇信號位地址選擇信號數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)輸輸出出D數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)輸輸入入 數(shù)據(jù)分配器示意圖數(shù)據(jù)分配器示意圖二、數(shù)據(jù)分配器二、數(shù)據(jù)分配器功能功能例：用例：用3 3線線-8-8線譯

11、碼器線譯碼器74LS13874LS138設(shè)計一個設(shè)計一個8 8路數(shù)據(jù)分配器路數(shù)據(jù)分配器74138G1Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7A2A1A0G2AG2B10D數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸入地址輸入地址輸入D0D1D2D3D4D5D6D7數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)分配器功能表數(shù)據(jù)分配器功能表輸輸 出出地址選擇信號地址選擇信號A2 A1 A00 0 0 DD00 0 1 DD10 1 0 DD20 1 1 DD31 0 0 DD41 0 1 DD51 1 0 DD61 1 1 DD71、數(shù)值比較器功能：比較兩個數(shù)的大小和是否相等。、數(shù)值比較器功能：比較兩個數(shù)的大小和是否相等。2、 多位數(shù)值比較的方法：多位數(shù)值比較

12、的方法：自高而低地逐位比較自高而低地逐位比較，只，只有在高位相等時，才比較低位。有在高位相等時，才比較低位。小結(jié)小結(jié)3、數(shù)據(jù)分配器的功能與數(shù)據(jù)選擇器相反。一般用譯、數(shù)據(jù)分配器的功能與數(shù)據(jù)選擇器相反。一般用譯碼器實現(xiàn)。碼器實現(xiàn)。 ABF(AB) 一位一位比較器比較器 慣用符號慣用符號BAFBA BAFBA ABBAFBA 3、2n選一數(shù)據(jù)選擇器的邏輯特性為：選一數(shù)據(jù)選擇器的邏輯特性為：Y=miDi (i=02n-1)4、用、用2n選一數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)組合函數(shù)選一數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)組合函數(shù)方法：方法： 代數(shù)法（比較法）和卡諾圖法代數(shù)法（比較法）和卡諾圖法1、半加是、半加是不考慮低位進(jìn)位不考慮低位進(jìn)位的的兩個兩個一位二進(jìn)制數(shù)的一位二進(jìn)制數(shù)的加法；而全加是加法；而全加是要考慮低位進(jìn)位要考慮低位進(jìn)位的的三個三個一位二進(jìn)