数字电路基础(四) 数据分配器、数据选择器和数值比较器
一、数据分配器
在数据传输的过程中,数据选择器可以把某一路的数据分配到不同的数据通道上,这种电路称为数据分配器。简称DEMUX,一般有已鞥输入和多个输出。如下图所示是一个四路数据选择器的芯片集成图:
它可以将D送到数据变量选择的通道,下图是数据选择器的真值表:
可以看到,
A
A
A和
B
B
B两位数代表了输出路的二进制编码,被称为选择输入端。各路的函数表达式为:
W
0
=
D
A
B
‾
W_0=D\overline{AB}
W0=DAB
W
1
=
D
A
‾
B
W_1=D\overline{A}B
W1=DAB
W
2
=
D
A
B
‾
W_2=DA\overline{B}
W2=DAB
W
0
=
D
A
B
W_0=DAB
W0=DAB
二、数据选择器
数据选择器简称MUX。其逻辑功能是在地址选择信号的控制下,从多路数据中选择一路输出。
74153是一个双四选一数据选择器,下图是它的芯片引脚分布图:
其中 A 0 A_0 A0, A 1 A_1 A1是地址选择端, E ‾ \overline{E} E是使能端,只有当它输入为0时,数据选择器才可以工作,否则两个输出端将输出0。
74151是一个八选一数据选择器,下图是它的芯片引脚分布图:
E
E
E端为使能端,只有当它为0时,数据选择器才会工作,否则输出端输出0;由于是八位选择器,故需要
A
0
A_0
A0
A
1
A_1
A1
A
2
A_2
A2三位选择位(
2
3
=
8
2^3=8
23=8)下图是74151的功能表:
数据选择器的输出逻辑函数的形式是最小项之和的与或式,故可以用数据选择器实现任意逻辑函数。
三、数值比较器
数值比较器的作用是比较两个二进制数的大小的器件。
数值比较器如何实现比较?假设有两个四位二进制数
A
=
A
3
A
2
A
1
A
0
A=A_3A_2A_1A_0
A=A3A2A1A0和
B
=
B
3
B
2
B
1
B
0
B=B_3B_2B_1B_0
B=B3B2B1B0,比较这两个数的大小就要从最高位开始比较,如果最高位不相等,则可以说明最高位较大的那个数较大,最高位较小的那个数较小;如果最高位相等,则比较下一位,同样,如果这一位不相等,则说明这一位较大的那个数较大,这意味较小的那个数较小,如果这一位也相等,则继续比较下一位,直至分辨清楚这两个数的大小。
1.一位数值比较器
首先给出一位数值比较器的真值表:
可以根据真值表写出表达式:
(
A
i
=
B
i
)
=
A
i
⊕
B
i
‾
(A_i=B_i)=\overline{A_i\oplus B_i}
(Ai=Bi)=Ai⊕Bi
(
A
i
<
B
i
)
=
A
i
‾
B
i
(A_i<B_i)=\overline{A_i}B_i
(Ai<Bi)=AiBi
(
A
i
>
B
i
)
=
A
i
B
i
‾
(A_i>B_i)=A_i\overline{B_i}
(Ai>Bi)=AiBi
根据表达式连接逻辑图即可。
2.四位数值比较器
下图是四位数值比较器的真值表:
表中第2-3行说明只要最高位不相等,则可以判断大小
表中4-9行是当最高位相等时的情况,此时比较低位,最终也可以比较出大小
表中最后三行是两个数的各位都相等的情况,则此时的结果由级联输入端的状态决定,哪个级联输入端的输入为1,则对应的输出端的输出为1.文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-449061.html
初稿2022/5/7文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-449061.html
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