第9講數(shù)據(jù)選擇器和分配器課件

第9講

課時授課計劃

課程內(nèi)容第9講課時授課計劃內(nèi)容：數(shù)據(jù)選擇器和分配器目的與要求：1．掌握四選一、八選一的邏輯功能，對應(yīng)MSI器件的使用2．掌握用數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)組合函數(shù)的方法3．了解數(shù)據(jù)分配器的邏輯功能重點與難點：數(shù)據(jù)選擇器的邏輯功能及其實現(xiàn)組合函數(shù)的方法內(nèi)容：數(shù)據(jù)選擇器和分配器教學(xué)方法設(shè)計： 比較學(xué)習(xí)選擇器和分配器課堂討論： 實際：數(shù)字波段開關(guān)在儀表中的使用，信道復(fù)用 分時傳送技術(shù)現(xiàn)代教學(xué)方法與手段： 大屏幕投影復(fù)習(xí)（提問）： 3線—8線MSI譯碼器的邏輯功能？教學(xué)方法設(shè)計： 比較學(xué)數(shù)據(jù)選擇器在多路數(shù)據(jù)傳輸過程中，經(jīng)常需要將其中一路信號挑選出來進(jìn)行傳輸。這就需要用到數(shù)據(jù)選擇器。在數(shù)據(jù)選擇器中，通常用地址輸入信號來完成挑選數(shù)據(jù)的任務(wù)。因此數(shù)據(jù)選擇器定義為：根據(jù)地址碼的要求，從多路輸入信號中選擇其中一路輸出的電路。數(shù)據(jù)選擇器的功能相當(dāng)于一個受控波段開關(guān)。多路輸入信號：N個；輸出信號：1個；地址碼：n位；2n?≥N數(shù)據(jù)選擇器在多路數(shù)據(jù)傳輸過程中，經(jīng)常需要將其中一路信1.4選1數(shù)據(jù)選擇器EN端為使能端，低電平有效。輸出函數(shù)表達(dá)式為：雙4選一數(shù)據(jù)選擇器：CC14539、74LS153。由地址碼決定從４路輸入中選擇哪１路輸出。1.4選1數(shù)據(jù)選擇器EN端為使能端，低電平有效。由地址碼第9講數(shù)據(jù)選擇器和分配器課件四選一選擇器構(gòu)成八選一選擇器

四選一選擇器構(gòu)成八選一選擇器集成數(shù)據(jù)選擇器集成雙4選1數(shù)據(jù)選擇器74LS153選通控制端S為低電平有效，即時芯片被選中，處于工作狀態(tài)；時芯片被禁止，。集成數(shù)據(jù)選擇器集成雙4選1數(shù)據(jù)選擇器74LS153選通控制端2.8選1數(shù)據(jù)選擇器-74LS1512.8選1數(shù)據(jù)選擇器-74LS151數(shù)據(jù)選擇器74LS151的擴(kuò)展數(shù)據(jù)選擇器74LS151的擴(kuò)展3.數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)邏輯函數(shù)原理：從前述分析可知，數(shù)據(jù)選擇器是地址選擇變量的最小項輸出器；而任何一個邏輯函數(shù)都可以表示為最小項之和的標(biāo)準(zhǔn)形式。因此，用數(shù)據(jù)選擇器可以很方便地實現(xiàn)邏輯函數(shù)。方法：表達(dá)式比較法（公式法）；卡諾圖比較法。1）當(dāng)邏輯函數(shù)的變量個數(shù)和數(shù)據(jù)選擇器的地址輸入變量個數(shù)相同時，可直接用數(shù)據(jù)選擇器來實現(xiàn)邏輯函數(shù)。2）當(dāng)邏輯函數(shù)的變量個數(shù)多于數(shù)據(jù)選擇器的地址輸入變量個數(shù)時，應(yīng)分離出多余的變量，將余下的變量分別有序地加到數(shù)據(jù)選擇器的地址輸入端上。下面分別進(jìn)行介紹。3.數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)邏輯函數(shù)原理：從前述分析可知，數(shù)據(jù)選擇器確定數(shù)據(jù)選擇器確定地址變量21n個地址變量的數(shù)據(jù)選擇器，不需要增加門電路，最多可實現(xiàn)n＋1個變量的函數(shù)。3個變量，選用4選1數(shù)據(jù)選擇器。A1=A、A0=B邏輯函數(shù)1選用74LS153274LS153有兩個地址變量。確定數(shù)據(jù)選擇器確定地址變量21n個地址變量的數(shù)據(jù)求Di3（1）公式法函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)與或表達(dá)式：4選1數(shù)據(jù)選擇器輸出信號的表達(dá)式：比較L和Y，得：3求Di3（1）公式法函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)與或表達(dá)式：4選1數(shù)據(jù)選畫連線圖44畫連線圖44求Di的方法（2）真值表法C=1時L=1，故D0=CL=0，故D2=0L=1，故D3=1C=0時L=1，故D1=C求Di的方法（2）真值表法C=1時L=1，故D0=CL=0，求Di的方法（3）圖形法D0D1D3D2求Di的方法（3）圖形法D0D1D3D2用數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)函數(shù)：例①選用8選1數(shù)據(jù)選擇器74LS151②設(shè)A2=A、A1=B、A0=C③求DiD0=DD2=1D6=1D4=DD1=DD3=0D7=0D5=1用數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)函數(shù)：例①選用8選1數(shù)據(jù)選擇器74LS151④畫連線圖④畫連線圖1）.用具有n個地址端的數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)n變量函數(shù)

例1用8選1數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)邏輯函數(shù)Y=AB+AC+BC。解：A：表達(dá)式比較法求解。（1）將函數(shù)表達(dá)式轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)與-或表達(dá)式如下：（2）令A(yù)=A2、B=A1、C=A0，將上述表達(dá)式與8選1數(shù)據(jù)選擇器輸出函數(shù)表達(dá)式比較可得：D0=D1=D2=D4=0，D3=D5=D6=D7=11）.用具有n個地址端的數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)n變量函數(shù)例1用8解：B：卡諾圖比較法求解。（1）分別作出邏輯函數(shù)卡諾圖和8選1數(shù)據(jù)選擇器卡諾圖如下（2）令A(yù)=A2、B=A1、C=A0，比較兩個卡諾圖可得：D0=D1=D2=D4=0，D3=D5=D6=D7=1解：B：卡諾圖比較法求解。（2）令A(yù)=A2、B=A1、C=A2）.有n個地址端的數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)m變量函數(shù)（m>n）

一般將卡諾圖的變量數(shù)稱為該圖維數(shù)。如果把某些變量也作為卡諾圖小方格內(nèi)的值，則會減小圖的維數(shù)，這種圖稱為降維圖。

當(dāng)函數(shù)輸入變量的數(shù)目大于數(shù)據(jù)選擇器的地址端的數(shù)目，只有將函數(shù)卡諾圖的維數(shù)降到與選擇器卡諾圖的維數(shù)相同，兩個卡諾圖的才能一一對應(yīng)。也就是說，對于函數(shù)輸入變量多于選擇器地址端的電路設(shè)計，必須先對函數(shù)的卡諾圖進(jìn)行維圖。

以下舉例說明降維方法。例如：下圖（a）為一個四變量的卡諾圖，若把變量D作為記圖變量，把它從卡諾圖的變量中消去，則得三變量的降維圖，如圖（b）所示。

2）.有n個地址端的數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)m變量函數(shù)（m>n）若用八選一數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)該圖（a）表示的函數(shù)，用圖（b）降維卡諾圖與八選一數(shù)據(jù)選擇器的卡諾圖相對應(yīng)得：

由此可繪制出電路圖。此圖可以看出，當(dāng)邏輯變量數(shù)大于數(shù)據(jù)選擇器地址變量數(shù)時，由降維圖繪制電路需要增加部分門器件。

圖（b）還可以繼續(xù)降維得到圖（C）。用四選一數(shù)據(jù)選擇器和部分門電路即可實現(xiàn)邏輯函數(shù)的組合邏輯電路。若用八選一數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)該圖（a）表示的函數(shù)，用圖（b）4、用數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成數(shù)據(jù)比較器演示用譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器能構(gòu)成簡化的數(shù)據(jù)比較器，能進(jìn)行相等或不相等比較。請看演示。4、用數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成數(shù)據(jù)比較器演示用譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器能構(gòu)成由地址碼決定將輸入數(shù)據(jù)Ｄ送給哪１路輸出。邏輯表達(dá)式地址變量輸入數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分配是數(shù)據(jù)選擇的逆過程。根據(jù)地址信號的要求，將一路數(shù)據(jù)分配到指定輸出通道上去的電路，稱為數(shù)據(jù)分配器。數(shù)據(jù)分配器由地址碼決定將輸入數(shù)據(jù)Ｄ送給哪１路輸出。邏輯表達(dá)式地址變量輸集成數(shù)據(jù)分配器把二進(jìn)制譯碼器的使能端作為數(shù)據(jù)輸入端，二進(jìn)制代碼輸入端作為地址碼輸入端，則帶使能端的二進(jìn)制譯碼器就是數(shù)據(jù)分配器。集成數(shù)據(jù)分配器把二進(jìn)制譯碼器的使能端作為數(shù)據(jù)由74LS138構(gòu)成的1路-8路數(shù)據(jù)分配器數(shù)據(jù)輸入端地址輸入端由74LS138構(gòu)成的數(shù)據(jù)輸入端地址輸入端數(shù)據(jù)分配器的應(yīng)用數(shù)據(jù)分配器和數(shù)據(jù)選擇器一起構(gòu)成數(shù)據(jù)分時傳送系統(tǒng)數(shù)據(jù)分配器的應(yīng)用數(shù)據(jù)分配器和數(shù)據(jù)選擇器一起構(gòu)成數(shù)據(jù)分時傳送系第9講

課時授課計劃

課程內(nèi)容第9講課時授課計劃內(nèi)容：數(shù)據(jù)選擇器和分配器目的與要求：1．掌握四選一、八選一的邏輯功能，對應(yīng)MSI器件的使用2．掌握用數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)組合函數(shù)的方法3．了解數(shù)據(jù)分配器的邏輯功能重點與難點：數(shù)據(jù)選擇器的邏輯功能及其實現(xiàn)組合函數(shù)的方法內(nèi)容：數(shù)據(jù)選擇器和分配器教學(xué)方法設(shè)計： 比較學(xué)習(xí)選擇器和分配器課堂討論： 實際：數(shù)字波段開關(guān)在儀表中的使用，信道復(fù)用 分時傳送技術(shù)現(xiàn)代教學(xué)方法與手段： 大屏幕投影復(fù)習(xí)（提問）： 3線—8線MSI譯碼器的邏輯功能？教學(xué)方法設(shè)計： 比較學(xué)數(shù)據(jù)選擇器在多路數(shù)據(jù)傳輸過程中，經(jīng)常需要將其中一路信號挑選出來進(jìn)行傳輸。這就需要用到數(shù)據(jù)選擇器。在數(shù)據(jù)選擇器中，通常用地址輸入信號來完成挑選數(shù)據(jù)的任務(wù)。因此數(shù)據(jù)選擇器定義為：根據(jù)地址碼的要求，從多路輸入信號中選擇其中一路輸出的電路。數(shù)據(jù)選擇器的功能相當(dāng)于一個受控波段開關(guān)。多路輸入信號：N個；輸出信號：1個；地址碼：n位；2n?≥N數(shù)據(jù)選擇器在多路數(shù)據(jù)傳輸過程中，經(jīng)常需要將其中一路信1.4選1數(shù)據(jù)選擇器EN端為使能端，低電平有效。輸出函數(shù)表達(dá)式為：雙4選一數(shù)據(jù)選擇器：CC14539、74LS153。由地址碼決定從４路輸入中選擇哪１路輸出。1.4選1數(shù)據(jù)選擇器EN端為使能端，低電平有效。由地址碼第9講數(shù)據(jù)選擇器和分配器課件四選一選擇器構(gòu)成八選一選擇器

四選一選擇器構(gòu)成八選一選擇器集成數(shù)據(jù)選擇器集成雙4選1數(shù)據(jù)選擇器74LS153選通控制端S為低電平有效，即時芯片被選中，處于工作狀態(tài)；時芯片被禁止，。集成數(shù)據(jù)選擇器集成雙4選1數(shù)據(jù)選擇器74LS153選通控制端2.8選1數(shù)據(jù)選擇器-74LS1512.8選1數(shù)據(jù)選擇器-74LS151數(shù)據(jù)選擇器74LS151的擴(kuò)展數(shù)據(jù)選擇器74LS151的擴(kuò)展3.數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)邏輯函數(shù)原理：從前述分析可知，數(shù)據(jù)選擇器是地址選擇變量的最小項輸出器；而任何一個邏輯函數(shù)都可以表示為最小項之和的標(biāo)準(zhǔn)形式。因此，用數(shù)據(jù)選擇器可以很方便地實現(xiàn)邏輯函數(shù)。方法：表達(dá)式比較法（公式法）；卡諾圖比較法。1）當(dāng)邏輯函數(shù)的變量個數(shù)和數(shù)據(jù)選擇器的地址輸入變量個數(shù)相同時，可直接用數(shù)據(jù)選擇器來實現(xiàn)邏輯函數(shù)。2）當(dāng)邏輯函數(shù)的變量個數(shù)多于數(shù)據(jù)選擇器的地址輸入變量個數(shù)時，應(yīng)分離出多余的變量，將余下的變量分別有序地加到數(shù)據(jù)選擇器的地址輸入端上。下面分別進(jìn)行介紹。3.數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)邏輯函數(shù)原理：從前述分析可知，數(shù)據(jù)選擇器確定數(shù)據(jù)選擇器確定地址變量21n個地址變量的數(shù)據(jù)選擇器，不需要增加門電路，最多可實現(xiàn)n＋1個變量的函數(shù)。3個變量，選用4選1數(shù)據(jù)選擇器。A1=A、A0=B邏輯函數(shù)1選用74LS153274LS153有兩個地址變量。確定數(shù)據(jù)選擇器確定地址變量21n個地址變量的數(shù)據(jù)求Di3（1）公式法函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)與或表達(dá)式：4選1數(shù)據(jù)選擇器輸出信號的表達(dá)式：比較L和Y，得：3求Di3（1）公式法函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)與或表達(dá)式：4選1數(shù)據(jù)選畫連線圖44畫連線圖44求Di的方法（2）真值表法C=1時L=1，故D0=CL=0，故D2=0L=1，故D3=1C=0時L=1，故D1=C求Di的方法（2）真值表法C=1時L=1，故D0=CL=0，求Di的方法（3）圖形法D0D1D3D2求Di的方法（3）圖形法D0D1D3D2用數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)函數(shù)：例①選用8選1數(shù)據(jù)選擇器74LS151②設(shè)A2=A、A1=B、A0=C③求DiD0=DD2=1D6=1D4=DD1=DD3=0D7=0D5=1用數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)函數(shù)：例①選用8選1數(shù)據(jù)選擇器74LS151④畫連線圖④畫連線圖1）.用具有n個地址端的數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)n變量函數(shù)

例1用8選1數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)邏輯函數(shù)Y=AB+AC+BC。解：A：表達(dá)式比較法求解。（1）將函數(shù)表達(dá)式轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)與-或表達(dá)式如下：（2）令A(yù)=A2、B=A1、C=A0，將上述表達(dá)式與8選1數(shù)據(jù)選擇器輸出函數(shù)表達(dá)式比較可得：D0=D1=D2=D4=0，D3=D5=D6=D7=11）.用具有n個地址端的數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)n變量函數(shù)例1用8解：B：卡諾圖比較法求解。（1）分別作出邏輯函數(shù)卡諾圖和8選1數(shù)據(jù)選擇器卡諾圖如下（2）令A(yù)=A2、B=A1、C=A0，比較兩個卡諾圖可得：D0=D1=D2=D4=0，D3=D5=D6=D7=1解：B：卡諾圖比較法求解。（2）令A(yù)=A2、B=A1、C=A2）.有n個地址端的數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)m變量函數(shù)（m>n）

一般將卡諾圖的變量數(shù)稱為該圖維數(shù)。如果把某些變量也作為卡諾圖小方格內(nèi)的值，則會減小圖的維數(shù)，這種圖稱為降維圖。

當(dāng)函數(shù)輸入變量的數(shù)目大于數(shù)據(jù)選擇器的地址端的數(shù)目，只有將函數(shù)卡諾圖的維數(shù)降到與選擇器卡諾圖的維數(shù)相同，兩個卡諾圖的才能一一對應(yīng)。也就是說，對于函數(shù)輸入變量多于選擇器地址端的電路設(shè)計，必須先對函數(shù)的卡諾圖進(jìn)行維圖。

以下舉例說明降維方法。例如：下圖（a）為一個四變量的卡諾圖，若把變量D作為記圖變量，把它從卡諾圖的變量中消去，則得三變量的降維圖，如圖（b）所示。

2）.有n個地址端的數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)m變量函數(shù)（m>n）若用