1、4.6 數據分配器與數據選擇器數據分配器與數據選擇器21路路-4路數據分配器路數據分配器 將一路數據分配到多路單元中去的邏輯電路稱為將一路數據分配到多路單元中去的邏輯電路稱為“數據分配器數據分配器”。數據分配器相當于一個單刀數據分配器相當于一個單刀多擲開關。多擲開關。A1A0是地址輸入端，可以根據輸是地址輸入端，可以根據輸入地址的不同把數據入地址的不同把數據D分配到分配到Y0-Y4四個通道中的一個通道輸出。四個通道中的一個通道輸出。31路路-4路數據分配器路數據分配器輸 入輸出A1 A0Y0 Y1 Y2 Y3D0 00 11 01 1D 0 0 00 D 0 00 0 D 00 0 0 D真值

2、表真值表邏輯表達式邏輯表達式013012011010 ADAYADAYAADYAADY4邏輯圖邏輯圖11DA1 A0Y0 Y1 Y2 Y3&013012011010 ADAYADAYAADYAADY1路路-4路數據分配器路數據分配器54選選1數據選擇器數據選擇器從多路數據中選擇某一路數據輸出的邏輯電路稱為從多路數據中選擇某一路數據輸出的邏輯電路稱為“數據選擇器數據選擇器”。地址輸入端地址輸入端6輸 入 D A1 A0 輸 出 Y D0 0 0 D1 0 1 D2 1 0 D3 1 1 D0 D1 D2 D3 30013012011010iiimDAADAADAADAADY真值表真值表邏

3、輯表達式邏輯表達式7邏輯圖邏輯圖1111D0 D1 D2 D3A1A0&1Y30013012011010iiimDAADAADAADAADY82 集成數據選擇器集成數據選擇器 16 15 14 13 12 11 10 9 CT54LS153 1 2 3 4 5 6 7 8 VCC 2S A0 2D3 2D2 2D1 2D0 2Y 1S A1 1D3 1D2 1D1 1D0 1Y GND 集成集成雙雙4選選1數據選擇器數據選擇器CT54LS153選通控制端選通控制端S為低電平有效，即為低電平有效，即S=0時芯片被選時芯片被選中，處于工作狀態；中，處于工作狀態；S=1時芯片被禁止，時芯片被

4、禁止，Y093.1 3.1 用數據選擇器作邏輯函數產生器用數據選擇器作邏輯函數產生器3 集成數據選擇器的應用集成數據選擇器的應用30013012011010iiimDAADAADAADAADY10輸 入 D A1 A0 輸 出 Y D0 0 0 D1 0 1 D2 1 0 D3 1 1 D0 D1 D2 D3 BAABF30013012011010iiimDAADAADAADAADY數據選擇器作邏輯函數產生器數據選擇器作邏輯函數產生器ABDBADBADBADYBAAA321001,那么若 0 0 1 1 11數據選擇器的主要特點：數據選擇器的主要特點：120niiimDY（1）提供了地址變量的

5、全部最小項。）提供了地址變量的全部最小項。（2）一般情況下，）一般情況下，Di可以當作一個變量處理?？梢援斪饕粋€變量處理。12輸 入 D A1 A0 輸 出 Y D0 0 0 D1 0 1 D2 1 0 D3 1 1 D0 D1 D2 D3 11ABCBABACBAF30013012011010iiimDAADAADAADAADY合并合并合并合并ABCCABCBABCACBACBAF13A C 1 C 1B14求求Di的方法的方法卡諾圖法卡諾圖法D0D1D3D2CDDDCD321011、1）畫出邏輯變量）畫出邏輯變量F的的卡諾圖。卡諾圖。2）在三變量卡諾圖上）在三變量卡諾圖上圈出屬于圈出屬于2

6、變量變量A、B的的4個最小項的包圍圈個最小項的包圍圈3）將每個包圍圈的結）將每個包圍圈的結果相加。果相加。ABCCABCBABCACBACBAF11ABCBABACBAF15 A Y2 (b) 0型冒險型冒險 A Y1 (b) 4.8 組合邏輯電路中的競爭冒險組合邏輯電路中的競爭冒險1 產生競爭冒險的原因產生競爭冒險的原因在組合電路中，當輸入信號的狀態改變時，輸出端可能會出在組合電路中，當輸入信號的狀態改變時，輸出端可能會出現不正常的干擾信號，使電路產生錯誤的輸出，這種現象稱現不正常的干擾信號，使電路產生錯誤的輸出，這種現象稱為競爭冒險。為競爭冒險。產生競爭冒險的原因：主要是門電路的延遲時間產

7、生的。產生競爭冒險的原因：主要是門電路的延遲時間產生的。 A 1 1 Y2 (a) 1型冒險型冒險01AAY12AAY A 1 & Y1 (a) A A Y1 A A Y1 A A Y2 A A Y2 162 冒險現象冒險現象（1 1）0 0型冒險型冒險 只要表達式最后能改寫成只要表達式最后能改寫成F=X+XF=X+X的形式，在的形式，在X X發生變化時，就可能潛存著發生變化時，就可能潛存著0 0型冒險。型冒險。（2 2）1 1型冒險型冒險 只要表達式最后能改寫成只要表達式最后能改寫成F=XF=XX X的形式，在的形式，在經發生變化時，就可能潛存著經發生變化時，就可能潛存著1 1型冒險

8、。型冒險。173 冒險現象的判別冒險現象的判別（1 1）代數法）代數法 先找出具有競爭能力的變量，然后逐次改先找出具有競爭能力的變量，然后逐次改變其它變量的值，并求出相應的輸出函數表達式，變其它變量的值，并求出相應的輸出函數表達式，再根據表達式中是否出現再根據表達式中是否出現X+XX+X或或X XX X的形式，來判別是的形式，來判別是否存在冒險及冒險的類別。否存在冒險及冒險的類別。18 A BF 0 0 0 1 1 0 1 1C1C C B CF 0 0 0 1 1 0 1 1AAAA + A判別判別F=AC+AB+AC是否存在冒險現象。是否存在冒險現象。例例1由函數式看出變量由函數式看出變量

9、A A和和C C具有競爭能力。在判別具有競爭能力。在判別A A時時求求BCBC變化時的變化時的F F式；判別式；判別C C時，可求時，可求ABAB變化時的變化時的F F式。式。結論：結論：當當B=C=1B=C=1時，時，電路可能潛存電路可能潛存著著0 0型冒險型冒險。C C變量雖具競爭變量雖具競爭能力，但始終能力，但始終無冒險無冒險產生。產生。 0 0 0 1 1 0 1 1AAAA + A 0 0 0 1 1 0 1 1C1C C19判別判別F=(A+C)(A+B)(B+C)的冒險情況。的冒險情況。例例2變量變量A A和和C C具有競爭能力。在判別具有競爭能力。在判別A A時求時求BCBC變

10、化時的變化時的F F式；式；判別判別C C時，可求時，可求ABAB變化時的變化時的F F式。式。結論：結論：當當B=C=0B=C=0時，時，電路可能潛存電路可能潛存著著1 1型冒險型冒險。當當A=B=0A=B=0時，時，電路可能潛存電路可能潛存著著1 1型冒險型冒險。 B CF 0 0 0 1 1 0 1 1A A0A 1 0 0 0 1 1 0 1 1A A0A 1 A BF 0 0 0 1 1 0 1 1C CC0 1 0 0 0 1 1 0 1 1C CC0 120（2 2）卡諾圖法）卡諾圖法 凡在卡諾圖中存在兩個圈相切（相鄰而不凡在卡諾圖中存在兩個圈相切（相鄰而不相交）處，都有可能產生

11、冒險現象。相交）處，都有可能產生冒險現象。用卡諾圖法判別用卡諾圖法判別F=AC+AB的冒險情況。的冒險情況。例例3變量變量A A具有競爭能力。兩圓相切處具有競爭能力。兩圓相切處B=C=1B=C=1（A A由由一個圈進入另一圈時），可能產生冒險。一個圈進入另一圈時），可能產生冒險。 BCA000111100001110110214 4、消除競爭冒險的方法、消除競爭冒險的方法（1 1）修改邏輯設計）修改邏輯設計 用增加多余項的方法，消去互補變量用增加多余項的方法，消去互補變量X+XX+X和和X XX X。22BCBAYY1 ABC000111100000110111ABC12314&有圈相切，則有競爭冒險有圈相切，則有競爭冒險ACBCBAY增加冗余項，增加冗余項，消除競爭冒險消除競爭冒險Y1ABC125341&23（2 2）引入選通脈沖）引入選通脈沖 當有冒險時