【正文】 組合邏輯器件與電路 3. 譯碼器的擴展與應用 1) 利用譯碼器的使能端，可以對譯碼器的規(guī)模進行擴展。 例如 3線 8線譯碼器 74138有 3個使能輸入端，其中 SA是高電平使能， 是低電平使能。合理使用這些使能輸入端， 不附加任何電路即可擴展其譯碼功能， 構成 4線 16線譯碼器、 5線 32線譯碼器、 6線 64線譯碼器， 甚至于更多線的譯碼器。 CB SS 和第 2章 組合邏輯器件與電路 【 例 2 7】 將 3線 8線譯碼器 74138擴展為 4線 16線譯碼器。 解 將兩片 74138擴展成 4線 16線譯碼器的電路如圖 2 31所 示。當輸入變量 A3為 0時，片 1的 端接低電平，在外部使能端為 0時允許譯碼，其輸出取決于輸入變量 A A A0；片 2的 SA端為 0，禁止譯碼，其輸出皆為 1。當輸入變量 A3為 1時，片 1的 端為 1，禁止譯碼，其輸出皆為 1。片 2的 SA端為 1，在外部使能端為 0時允許譯碼，其輸出狀態(tài)由輸入變量 A A A0決定。由此可見，該電路實現(xiàn)了 4線 16線譯碼。 BSBS第 2章 組合邏輯器件與電路 圖 2 – 31 74138擴展為 4線 16線譯碼器 7 4 1 3 8 20Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7YA2A1A0SA BSCS8Y9Y10Y11Y12Y13Y14Y15Y07 4 1 3 8 10Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7YA2A1A0SA BSCS10Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7YA2A1A0A3使能第 2章 組合邏輯器件與電路 2) ① 譯碼器可在在計算機系統(tǒng)中用作地址譯碼器。 計算機系統(tǒng)中的眾多器件 (例如寄存器、 存儲器 )和外設 (例如鍵盤、 顯示器、 打印機等 )接口都通過統(tǒng)一的地址總線 B(Address Bus)、 數據總線 DB(Data Bus)、 控制總線 CB(Control Bus)與 CPU相連，如圖 2 32所示。 第 2章 組合邏輯器件與電路 圖 2 32 譯碼器在計算機系統(tǒng)中的應用 器件 0 CSDB OE WR器件 k CSDB OE WR…譯碼器0YkYC P UDBWRRDAB第 2章 組合邏輯器件與電路 ② 可用譯碼器實現(xiàn)數據分配器。 數據分配器 (Demultiplexer/Data Distributor)是將一路輸入數據分配給多路數據輸出中的某一路輸出的一種組合邏輯電路， 與時分復用通信中接收端電子開關的功能類似。 國標符號中規(guī)定用DX作為數據分配器的限定符。 四路數據分配器的慣用符號和真值表如圖 2 33所示，其中 D為一路數據輸入， D3～ D0為四路數據輸出， A A0為地址選擇碼輸入。其輸出函數表達式為 DAADDAADDAADDAAD????????013012011010第 2章 組合邏輯器件與電路 圖 2 33 數據分配器的慣用符號和真值表 (a) 慣用符號； (b) 真值有 DXD0D1D2D3DA1A0( a ) ( b )A1 A0D0 D1 D2 D30 00 11 01 1D 0 0 00 D 0 00 0 D 00 0 0 D第 2章 組合邏輯器件與電路 圖 2 34 74138實現(xiàn)四路數據分配器 7 4 1 3 80Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7YA2A1A0SA BSCS1 0 0 D A1A0D0D1D2D30D1D2D3D第 2章 組合邏輯器件與電路 表 2 16 74138實現(xiàn)四路數據分配器 第 2章 組合邏輯器件與電路 圖 2 35 74138實現(xiàn)八路數據分配器 7 4 1 3 80Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7YA2A1A0SA BSCS1 0 D A1A0D0D1D2D3A2D4D5D6D7第 2章 組合邏輯器件與電路 ③ 譯碼器除了作譯碼器和實現(xiàn)數據分配器外，還可以有別的一些應用。例如，與計數器結合使用，可以構成脈沖分配器； 與三態(tài)門結合，可以構成數據選擇器；附加少量邏輯門，還可用來實現(xiàn)組合邏輯函數。 第 2章 組合邏輯器件與電路 數據選擇器 1. 數據選擇器 (Multiplexer/Data Selector)是一種能從多路輸入數據中選擇一路數據輸出的組合邏輯電路，與時分復用通信中發(fā)送端電子開關的功能類似。國標符號中規(guī)定用 MUX作為數據選擇器的限定符。目前常用的數據選擇器有二選一、 四選一、 八選一和十六選一等多種類型。 二選一的慣用邏輯符號及真值表如圖 2 36所示，其中 D0、 D1是兩路數據輸入， A0為地址選擇碼輸入， Y為數據選擇器的輸出。從真值表可見，當 A0=0時，選擇 D0輸出；當 A0=1時，選擇 D1輸出。它的輸出函數表達式為 1000 DADAY ??第 2章 組合邏輯器件與電路 圖 2 36 二選一符號及真值表 A0Y01D0D1M U XYD0D1 A0( a ) ( b )第 2章 組合邏輯器件與電路 四選一的慣用邏輯符號及真值表如圖 2 37示，其中， D0、 D D D3是四路數據輸入， A A0為地址選擇碼輸入， Y為數據選擇器的輸出。將地址選擇碼轉換為十進制數，就是要選擇一路數據 D的序號下標。由此不難寫出四選一的輸出函數表 301202201001 DAADAADAADAAY ????更大規(guī)模的數據選擇器的慣用符號、真值表及表達式可以類似得出。 第 2章 組合邏輯器件與電路 圖 2 37 四選一符號及真值表 (a) 慣用符號； (b) 真值表 A1 A0Y0 00 11 01 1D0D1D2D3M U XYD0D1A1( a ) ( b )D2D3A0第 2章 組合邏輯器件與電路 2. MSI數據選擇器 1) 雙四選一數據選擇器 74153 雙四選一數據選擇器 74153的慣用符號和真值表如圖 2 38所示 (一片 74153包含兩個四選一 )。從圖中可見，它和四選一的一般符號相比，多了一個選通使能端 。當 時， 74153不工作，輸出 Y為 0；當 時， 74153正常工作。因此 ST 1?ST0?ST)( 301202201001 DAADAADAADAASTY ????第 2章 組合邏輯器件與電路 圖 2 38 74153慣用符號及真值表 A1 A0Y1 ? ??0 0 00 0 10 1 00 1 10D0D1D2D3M U XYD0D1A1( a )( b )D2D3A0STST第 2章 組合邏輯器件與電路 圖 2 39 74153國標符號 (a) 慣用符號； (b) 真值表 EN0123M U X1Y1D01D11D21D3ST12Y2D02D12D22D3ST201A0A130G第 2章 組合邏輯器件與電路 2) 八選一數據選擇器 74151 圖 2 40 74151邏輯符號與真值表 (a) 國標符號； (b) 慣用符號； (c) 真值表 ENM U XST023A0A14567A2D0D1012D2D3D4D5D6D770G( a )YY7 4 1 5 1M U XSTD0D1D2D3D4D5D6D7( b )YYA2A1A0( c )輸 出輸 入 0 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 ? ? ?Y0D0D1D2D3D4D5D6D7Y76543210DDDDDDDD1 ST A2A1A0第 2章 組合邏輯器件與電路 為了簡潔起見， 74151的輸出函數表達式以 A A A0的最小項形式寫出 ???????? ???70012 ),(iiii DmSTAAAY第 2章 組合邏輯器件與電路 3. 數據選擇器的擴展與應用 1) 數據選擇器的擴展 圖 2 41 數據選擇器的通道擴展(三十二選一) M U XSTD0D1D2D3D4D5D6D7 YA2A1A0A3D8D9D10D11D12D13D14D15STD0D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10D11D12D13D14D15Y0M U XSTD0D1D2D3D4D5D6D7 YA2A1A0A3D8D9D10D11D12D13D14D15D16D17D18D19D20D21D22D23D24D25D26D27D28Y1D29D30D31A3A2A1A0A4STD0D1A0Y YM U X第 2章 組合邏輯器件與電路 2) ① 用作多路數字開關。 ② 實現(xiàn)數據并 /串轉換。 第 2章 組合邏輯器件與電路 圖