第10讲+数据选择器

例：利用四选一数据选择器实现分时传输。要求 利用四选一数据选择器实现分时传输。 用数据选择器分时传送四位8421BCD码，并用 用数据选择器分时传送四位 码 七端译码管译码显示。 七端译码管译码显示。
• (3079)10=(0011 0000 0111 1001)8421BCD码 码
个位送D0 个位送 十位送D1 十位送 百位送D2 百位送 千位送D3 千位送
A1A0 A2
00 01 11 10 0 1
D0 D2 1
1 D1 1 D3 1
选A2、A1为地址端
D0 = 0
D1 = A0
D2 = A0 D3 = 1
例：用四选一数据选择器实现如下逻辑函数： 用四选一数据选择器实现如下逻辑函数：
F = ∑ (0,1,5,6,7,9,10,14,15)
AB 00 CD
“0”
F = A1 A0 + A1 A0
D0 = 0, D1 = 1 D2 = 1, D3 = 0
Di D0 D1 D2 D3
“0”
A1 0 0 1 1
A0 0 1 0 1
F 0 1 1 0
例：用八选一数据选择器实现三变量多数表决器。 用八选一数据选择器实现三变量多数表决器。 A2 A1 A0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 F 0 0 0 1 0 1 1 1 A2 A1 A0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 F 0 0 0 1 0 1 1 1 Di D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
F = A1 A0 D0 + A1 A0 D1 + A1 A0 D2 + A1 A0 D3
F1 = ABC + ABC + ABC + ABC F2 = ABC + ABC + AB
的卡诺图。 例：逻辑电路如图所示，试填写F的卡诺图。 逻辑电路如图所示，试填写 的卡诺图
F = D B A + D B AC + DBA + D B AC + DB AC + DBAC
F = D B A + D B AC + DBA + D B AC + DB AC + DBAC
DC BA 00
01 1
11
10 1
00 01 11 10
1 1 1
1
1 1
例：由四选一数据选择器组成的电路和输入波 形如图所示，试写出逻辑函数表达式， 形如图所示，试写出逻辑函数表达式，并根 据给出的输入波形画出输出函数F的波形 的波形。 据给出的输入波形画出输出函数 的波形。
01
11
10
D0 = C
00 01 11 10
1 1 1 1 1 1 1 1 1
D1 = C + D
D2 = C ⊕ D D3 = C
D0
D1
D3
D2
序列。 例：用数据选择器产生01101001序列。 用数据选择器产生 序列
01101001
A B C 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1
• 数据选择器的扩展方法
• 用使能端 • 四选一扩展为八选一
• 四选一数据选择器扩展为十六选一数据选择器
• 不利用使能端扩展 • 四选一扩展为八选一
四选一扩大为十六选一
2. 数据选择器的应用 • 函数发生器 • 代数法、卡诺图法 代数法、 • 代数法
F = A1 A0 D0 + A1 A0 D1 + A1 A0 D2 + A1 A0 D3
构成一位十进制数， 例：B3B2B1B0构成一位十进制数，为8421BCD码， 码 试用四选一数据选择器设计判断1< 试用四选一数据选择器设计判断 B3B2B1B0 <6的电路。 的电路。 的电路
B3B2 00 B1B0
01 1 1
11 × × × ×
10
F = B2 B1 + B2 B1
00 01 11 10 1 1
D0 = D1 = D2 = D4 = 0
D3 = D5 = D6 = D7 = 1
“0”
思考：能否用四选一实现三变量多数表决器呢？ 思考：能否用四选一实现三变量多数表决器呢？
问题1：需要八种选择结果， 问题 ：需要八种选择结果，而四选一只能选择 四个结果。 四个结果。 问题2：有三个变量， 问题 ：有三个变量，而四选一数据选择器只有 两个地址端
F = B AC + B AC + BAC + B AC + BAC
例：由八选一数据选择器构成组合逻辑电路， 由八选一数据选择器构成组合逻辑电路， 图中a 为两个二位二进制数， 图中 1a0、b1b0为两个二位二进制数，试列出 电路真值表，并说明其逻辑功能。 电路真值表，并说明其逻辑功能。
a1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1
D0 = 0 D1 = A0 D2 = A0 D3 = 1
“0”
• 卡诺图法 • • • • 选定地址变量 在卡诺图上确定地址变量控制范围（输入数据区） 在卡诺图上确定地址变量控制范围（输入数据区） 由数据区确定每一个数据输入端的连接 画电路
例：用数据选择器实现三变量多数表决器。 用数据选择器实现三变量多数表决器。 A2 A1 A0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 F 0 0 0 1 0 1 1 1
考虑将两个变量反映到地址端， 考虑将两个变量反映到地址端，将另外一个变量 反映到数据输入端
A2 A1 A0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1
F 0 0 0 1 0 1 1 1
选A2、A1为地址端， 为地址端， 应反映在D 则A0应反映在 i端
代数法、 代数法、卡诺图法
F = G1 G0 A + G1G0 AB + G1G0 A B + G1 G0 AB + G1G0 A + G1G0 B
G1G0 00 AB
选地址变量 A2 = G1 A1 = G0 A0 = A
01
D2
11
D6
10
D4
00 01 11 10
D0
1
1
D0 = 0, D1 = 1 D2 = B, D3 = B D4 = 0, D5 = B D6 = B, D7 = 1
1
D1
1
D3
1
D5
1
1
D7
1
例：已知某逻辑函数方程为
F = BC + ABC + ABC
试用一片四选一数据选择器实现电路（ 试用一片四选一数据选择器实现电路（不能附加 其它门电路）。 其它门电路）。
第10讲 数据选择器与多路分配 讲 器
袁胜春 西安电子科技大学技术物理学院
wenku.baidu.com
数据选择器和多路分配器原理框图
1、数据选择器（MUX） 、数据选择器（ ）
地 址 变 量
禁 止 端
数据
四选一数据选择器功能表 地址 A1 A0 X 0 0 1 1 X 0 1 0 1 选通 E 1 0 0 0 0 数据 D X D0~D3 D0~D3 D0~D3 D0~D3 输出 F 0 D0 D1 D2 D3
F = ∑ Di ⋅ mi
i =0 3
mi为A1、A0组成的最小项
例：用四选一数据选择器实现二变量异或式。 用四选一数据选择器实现二变量异或式。
F = A1 A0 + A1 A0
F = A1 A0 D0 + A1 A0 D1 + A1 A0 D2 + A1 A0 D3
D0 = 0, D1 = 1 D2 = 1, D3 = 0
F = ( A1 A0 D0 + A1 A0 D1 + A1 A0 D2 + A1 A0 D3 ) ⋅ E
集成数据选择器
• • • • 二位四选一数据选择器74LS153 二位四选一数据选择器 四位二选一数据选择器74LS157 四位二选一数据选择器 八选一数据选择器74LS151 八选一数据选择器 十六选一数据选择器74LS150 十六选一数据选择器
× ×
例：设计一个多功能电路，其功能如表所示，请 设计一个多功能电路，其功能如表所示， 用一片八选一数据选择器和少量与非门实现。 用一片八选一数据选择器和少量与非门实现。
G1 0 0 1 1 G0 0 1 0 1 F A A +B AB A+B
F = G1 G0 A + G1G0 ( A ⊕ B) + G1 G0 AB + G1G0 ( A + B) = G1 G0 A + G1G0 AB + G1G0 AB + G1 G0 AB + G1G0 A + G1G0 B
1 1 0 1
0 1 0 1
0 1 0 0
1 0 0 0
例：由双四选一组成电路如图所示。 由双四选一组成电路如图所示。 （1）写出 1的函数表达式。 ）写出F 的函数表达式。 （2）写出 2的真值表。 ）写出F 的真值表。
A B C F2 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1
a0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1
b1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
b0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
F 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1
二位二进制数的相同比较器
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