十六选一数据选择器
16数据选择器.
19.03.2019
2
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。
19.03.2019
3
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
19.03.2019
控制 输入端
四选一数据选择器电路
4
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
19.03.2019
19.03.2019
8
输出需适当处理（该例接或门）
仿真
19.03.2019
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
9
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。
第二章练习题
2－45逻辑电路如图2－77（a）所示，写出G和F的逻辑表达式，若非门的延迟为3ns，其它门的延迟为6ns，根据图2－77（b）所示A的输入波形，画出G和F的波形，并对输出波形加以说明。
2－46判断图2－79所示各电路是否存在险象。如果存在险象，说明险象类型，并通过修改逻辑设计消除险象。
2－17用一片4位全加器7483和尽量少的逻辑门，分别实现下列BCD码转换电路。
（1）8421码到5421码的转换。
（2）5421码到余3码的转换。
（3）余3码到5421码的转换。
2－18试用4位全加器7483和4位比较器7485实现一位8421BCD码全加器。
2－19试用4位全加器7483实现一位余3 BCD码加法器，允许附加其它器件。
3．（5分）分析图2－88所示电路，写出表达式，列出真值表，说明电路的逻辑功能。
4．（5分）分析图2－89所示电路，输入为余3码，说明该电路完成什么逻辑功能。
5．（5分）写出图2－90所示电路的输出函数表达式，列出真值表。
6．（5分）只用2输入与非门和异或门实现函数：
7．（10分）试用最少的与非门，设计一个组合电路，实现表2－27所示的逻辑功能。
2－23学校举办游艺会，规定男生持红票入场，女生持绿票入场，持黄票的人无论男女都可入场。如果一个人同时持有几种票，只要有符合条件的票就可以入场。试分别用与非门和或非门设计入场控制电路。
2－24一个走廊的两头和中间各有一个开关控制同一盏灯。无开关闭合时，电灯不亮；当电灯不亮时，任意拨动一个开关都使灯亮；当灯亮时，任意拨动一个开关都使灯熄灭。试用异或门实现该电灯控制电路。
2－3图2－7中的逻辑门均为TTL门。试问图中电路能否实现 ， ， 的功能？要求说明理由。
第四章组合逻辑电路习题
第四章组合逻辑电路一、填空题1、根据逻辑功能的不同特点，可将数字电路分成两大类：一类称为组合逻辑电路，另一类称为电路。
2、分析组合逻辑电路时，一般根据图写出逻辑函数表达式。
3、用门电路设计组合逻辑电路时，通常根据设计要求列出，再写出输出逻辑函数表达式。
4、组合逻辑电路的特点是输出状态只与，与电路原来的状态，其基本单元电路是。
5、译码器按功能的不同分为三种，，。
6、是编码的逆过程。
7、数据选择器是在的作用下，从中选择作为输出的组合逻辑电路。
8、2n选1数据选择器有位地址码。
9、8选1数据选择器在所有输入数据都为1时，其输出标准与-或表达式共有个最小项。
如所有输入数据都为0时，则输出为。
10、全加器有3个输入端，它们分别为，，和；输出端有2个，分别为、。
11、半导体数码显示器的内部接法有两种形式：共接法和共接法。
12、BCD-七段译码器/驱动器输出高电平有效时，用来驱动极数码管；如输出低电平有效时，用来驱动极数码管。
13、数据选择器只能用来实现输出逻辑函数，而二进制译码器不但可用来实现输出逻辑函数，而且还可用来实现输出逻辑函数。
14、在组合逻辑电路中，消除竞争冒险现象的主要方法有，，，。
二、判断题（）1、模拟量是连续的，数字量是离散的，所以模拟电路的精度要高于数字电路。
（）2、数据选择器是将一个输入数据分配到多个指定输出端的电路。
（）3、数值比较器是用于比较两组二进制数大小或相等的电路。
（）4、优先编码器只对多个输入编码信号中优先权最高的信号进行编码。
（）5、加法器是用于对两组二进制数进行比较的电路。
（）6、具有记忆功能的电路不是组合逻辑电路。
（）7、译码器的作用就是将输入的二进制代码译成特定的信号输出。
（）8、全加器只用于对两个一位二进制数相加。
（）9、数据选择器根据地址码的不同从多路输入数据中选择其中一路输出。
（）10、在任何时刻，电路的输出状态只取决于该时刻的输入，而与该时刻之前的电路状态无关的逻辑电路，称为组合逻辑电路。
数据选择器
3. 数据选择器实现逻辑函数原理：从前述分析可知，数据选择器是地址选择变量最小项的输出器；而任何一个逻辑函数都可以表示为最小项之和的标准形式。
因此，用数据选择器可以很方便地实现逻辑函数。
方法：表达式比较法（公式法）；卡诺图比较法。
1）当逻辑函数的变量个数和数据选择器的地址输入变量个数相同时，可直接用数据选择器来实现逻辑函数。
2）当逻辑函数的变量个数多于数据选择器的地址输入变量个数时（逻辑函数的变量个数最多比数据选择器的地址输入变量个数多一个），应分离出多余的变量，将余下的变量分别有序地加到数据选择器的地址输入端上。
1.公式法：函数的标准与或表达式：4选1数据选择器输出信号的表达式：比较L 和Y ，得：（3）图形法例：用数据选择器实现函数：①选用8选1数据选择器74LS151 ②设A2=A 、A1=B 、A0=C ③求Di103210⋅+⋅++=++=m m C m C m ABC B A C B A L 33221100D m D m D m D m Y +++=103210====D D C D C D 、、、 AB C000111100011011010D0=C D1=C D3=1 D2=0 ∑=)13,12,11,10,9,5,4,3,0(),,,(m D C B A L AB CD 00011110001110010111111001100001D0=D D2=1 D6=1 D4=D D1=D D3=0 D7=0 D5=1m0 m1 m3 m2（2）真值表法解二：卡诺图比较法求解。
（1）分别作出逻辑函数卡诺图和8选1数据选择器卡诺图如下2）令A2=A 、A1=B 、A0=C ，比较两个卡诺图可得： D0=D1=D2=D4=0，D3=D5=D6=D7=11）用具有n 个地址端的数据选择器实现n 变量函数例1：用8选1数据选择器实现逻辑函数Y=AB+AC+BC 。
解一：表达式比较法求解。
实验二、数据选择器及其应用
实验二 数据选择器及应用一、实验目的1、掌握数据选择器的工作原理及逻辑功能。
2、熟悉74LS153和74LS151的引脚排列和测试方法。
3、学习用数据选择器构成组合逻辑电路的方法。
二、预习要求1、复习组合逻辑电路的分析方法及设计方法。
2、了解数据选择器的原理及功能。
3、阅读本实验的实验原理和测试方法。
三、实验内容1、中规模集成芯片74LS153、74LS151逻辑功能的验证。
2、用双四选一数据选择器74LS153实现八选一数据选择器。
3、用八选一数据选择器74LS151实现函数电路。
4、自行设计题目。
四、实验原理与测试方法数据选择器又称多路转换器或多路开关，其功能是把多个通道的数据传送到唯一的公共数据通道上去。
类似一个多掷开关，如图2.1所示。
图中有四路数据D 0 ～ D 3通过选择控制信号A 1、A 0（地址码）从四路数据中选中某一路数据送至输出端Y 。
一个n 个地址端的数据选择器，具有2n 个数据选择 功能。
例如：数据选择器（74LS153），n = 2，可完成四选一的功能；数据选择器（74LS151），n = 3，可完成八选一的功能。
1、实验原理（1）双四选一数据选择器74LS153的功能。
双4选1数据选择器就是在一片集成芯片上有两个4选1数据选择器。
集成芯片引脚排S 1、S 2为两个独立的使能端；A 1、A 0为公用的地址输入端；1D 0～1D 3和2D 0～2D 3分别为两个4选1数据选择器的数据输入端； 1Y 、2Y 为两个输出端。
（1）当使能端S 1（S 2）＝1时，多路开关被禁止，无输出，Y ＝ 0。
（2）当使能端S 1（S 2）＝0时，多路开关正常工作，根据地址码A 1、A 0的状态，将相应的数据D 0～D 3送到输出端1Y 、或2Y 。
其逻辑函数式为： )()()()(013012011010A A D A A D A A D A A D Y +++= 例如：A 1A 0＝00 则选择D O 数据到输出端，即Y ＝ D 0。
数据选择器
01
11
10
0
1
1 D0 D1 D3 D2
1
111
D0＝0 D1＝A0 D3＝1 D2＝A0
图 6 卡诺图确定Di端
D1 D0
“ 1”
“ 1”
A0
AA21
A1DA32D7D2D6DD1 5 DD04 D3 D2 D1 D
AA10
A0A1
A0
A0
F
(b)
F
图 7 四选一 实现的三变量多数(a表)决器
4.4.3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。
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)。
为使F′=F则令 D0 0 D1 D2 A0 D3 1
（2）
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。
AA02A1 00
01
11
10
0 D0 D1 D3 D2
AA02A1 00
(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。
“ 1”
A2
A2D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
A1
A1
A1
A0
A0
A0
第5章习题解答
第5章 组合逻辑电路应用习题55.1 设计一个10线-4线编码器，输出为8421BCD 码。
解：设输入9I ,8I …0I 分别表示十进制数码9，8…0，输出3Y ,2Y ,1Y ,0Y 分别表示8421BCD 码的4个二进制位。
输入低电平有效的编码器真值表如下： 得到最简逻辑函数为：893Y =I +I 89=I I 27654Y I I I I = 17632Y I I I I = 5.2 试用线-3的2101Y Y Y ===，31EX Z Y ==,0F Y =,导致1U 对76,A A 进行优先编码，且与门的输出为1U 的编码输出，所以，3210Z Z Z Z 的值在1000—1111之间,1F Z =。
5.3 试分析图P5.3所示电路的功能（74148为8线-3线优先编码器）。
解：由题知0EI =当2A ,3A ...9A 中有逻辑0时，则：则1U 对它们进行优先编码，且1U 的1F Y =，导致2U 的输出全为1，与门的输出为1U 的编码输出，所以3L 2L 1L 0L 的值在0000—0111之间，1F Y =。
如果2A ,3A ...9A 全为逻辑1，则1U 的2101Y Y Y ===，31EX L Y ==,0F Y =,导致2U 对10,A A 进行优先编码，且与门的输出为2U 的编码输出，所以，3L 2L 1L 0L 的值在1000—1111之间,1F Y =。
5.4 分析图P5.4所示电路的功能。
解： 102L Y Y =• 23567L Y Y Y Y =••• 即1L ABC ABC AC =+= 2L ABC ABC ABC ABC AC AB BC =+++=++74138译码器能实现函数1L AC = 2L AC AB BC =++的功能。
5.5 用2片3线-8线译码器74138，组成4线-16线译码器。
图P5. 4图P5.33 当0EN =时，编码器对输入位号进行编码30Y = 891I I ==，相当于一个输出加上非门的8线-3线优先编码器，按765I I I …0I 的优先级数，对应的输出二进制代码依次为111,110,101…000，所以当时的输出二进制代码依次为0111,0110,0101…0000。
数据选择器逻辑功能测试及应用
数据选择器逻辑功能测试及应用一、逻辑功能测试1.条件选择：数据选择器可以根据一系列的条件对数据进行过滤选择。
比如，在一个学生数据集中，可以选择性地提取出所有成绩大于80分的学生信息。
2.区间选择：数据选择器可以根据数值的区间选择数据。
比如，在一个销售数据集中，可以选择性地提取出一些时间段内的销售记录。
3.文本匹配：数据选择器可以根据文本的内容进行匹配选择。
比如，在一个产品评论数据集中，可以选择性地提取出所有包含一些关键词的评论。
4.逻辑运算：数据选择器可以对条件进行逻辑运算，如与、或、非等。
比如，在一个学生成绩数据集中，可以选择同时满足成绩大于80分且不及格的学生。
5.聚合条件选择：数据选择器可以对多个条件进行组合选择。
比如，在一个商品数据集中，可以选择性地提取出销量大于1000并且价格低于50的商品信息。
二、应用场景1.数据清洗：在进行数据清洗过程中，数据选择器可以根据一些规则选择出需要清洗的数据。
比如，在一个用户注册数据集中，可以选择性地提取出一部分无效的或重复的注册记录进行删除或修正。
2.数据分析：在进行数据分析过程中，数据选择器可以根据研究的目标选择出需要分析的数据。
比如，在一个销售数据集中，可以选择性地提取出一些产品在不同时间段的销售情况，并进行对比分析。
3.数据可视化：在进行数据可视化过程中，数据选择器可以选择性地提取所需的数据，以便展示特定的信息。
比如，在一个用户行为数据集中，可以选择性地提取出一些时间段内的用户活跃数据，以便生成时间趋势图。
4.数据挖掘：在进行数据挖掘过程中，数据选择器可以选择性地提取出满足挖掘需求的数据。
比如，在一个文本数据集中，可以根据文本的关键词选择出关联度较高的文本，并进行文本挖掘分析。
总结起来，数据选择器是一种非常实用的逻辑功能，在数据分析和处理过程中发挥着重要的作用。
通过数据选择器，我们可以根据特定要求选择出符合条件的数据，进而进行进一步的处理、分析和挖掘。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《组合逻辑电路的分析与设计》
十六选一数据选择器
院系：电子与信息工程学院
s GND
十六选一选择器
一、 实验目的
1、 熟悉中规模集成数据选择器的逻辑功能及测试方法。
2、 学习用集成数据选择器进行逻辑设计。
二、 实验仪器及材料
1、 数字电路实验箱。
2、 数字万用表。
3、 数据选择器74LS151两片。
4、 导线。
三、 实验原理
1、8选1数据选择器74LS151的简介
74LS151为互补输出的8选1数据选择器，弓I 脚排列如图所示，功能见表。
选择控制端（地址端）为C 〜A ,按二进制译码，从8个输入数据DO 〜D7中， 选择一个需要的数据送到输出端丫，S 为使能端，低电平有效。
（1） 使能端S = 1时，不论C 〜A 状态如何，均无输出（丫= 0，S = 1），多 路开关被禁止。
（2） 使能端S = 0时，多路开关正常工作，根据地址码 C 、B 、A 的状态选择 D0〜D7中某一个通道的数据输送到输出端 丫。
女口： CBA= 000,则选择D0数据到输出端，即Y = Dd
女口： CBA= 001,则选择D1数据到输出端,即Y = D1,其余类推。
2、74LS151 的引脚图如下图（一）所示：
V CC D4 D5
O? A
H
1C
14
13
12
IO
9
1
-
」
74LS151
图（一）
3、74LS151的功能表如下表（一）所示：
74LS151 功能表：
表（一）
4、数据选择器
数据选择器（multiplexer ）又称为多路开关，是一种重要的组合逻辑部件，它可以实现从多路数据传输中选择任何一路信号输出，选择的控制由专列的端口编码决定，称为地址码，数据选择器可以完成很多的逻辑功能，例如函数发生器、并串转换器、波形产生器等。
5、四选一数据选择器电路如下图图（一）
2）。
£）i Z>2 D3 S
图（一）
6、三个地址输入端A2、A1、A0, 八个数据输入端D0~D7
如下图图（二）
（血
A I^A Q）
（二）
7、实验时连接图如下图图（三）：
图
（三）
五、实验内容
1、部分实验图片如下图图（四）和图（五）所示
图
（四）
图（五）六、实验结论
表（二）
七、实验心得
通过本次实验，使我更加清楚74LS151的使用特点和方法，以及电路连接和诸多电路的实际操作。
让我对数据选择器有了更近一步的认识，对其功能和应用有了更深的理解。
在做实验前，一定要将课本上的知识吃透，因为这是做实验的基础，否则,在老师讲解时就会听不懂，这将使你在做实验时的难度加大，浪费做实验的宝贵时间。
在这次实验中，我学到很多东西，加强了我的动手能力，并且培养了我的独立思考能力。