【正文】 組合邏輯器件與電路 3. 譯碼器的擴(kuò)展與應(yīng)用 1) 利用譯碼器的使能端，可以對(duì)譯碼器的規(guī)模進(jìn)行擴(kuò)展。 例如 3線 8線譯碼器 74138有 3個(gè)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(kuò)展其譯碼功能， 構(gòu)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(kuò)展為 4線 16線譯碼器。 解 將兩片 74138擴(kuò)展成 4線 16線譯碼器的電路如圖 2 31所 示。當(dāng)輸入變量 A3為 0時(shí)，片 1的 端接低電平，在外部使能端為 0時(shí)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(dāng)輸入變量 A3為 1時(shí)，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(shí)允許譯碼，其輸出狀態(tài)由輸入變量 A A A0決定。由此可見(jiàn)，該電路實(shí)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(kuò)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)中用作地址譯碼器。 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的眾多器件 (例如寄存器、 存儲(chǔ)器 )和外設(shè) (例如鍵盤(pán)、 顯示器、 打印機(jī)等 )接口都通過(guò)統(tǒng)一的地址總線 B(Address Bus)、 數(shù)據(jù)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分配器。 數(shù)據(jù)分配器 (Demultiplexer/Data Distributor)是將一路輸入數(shù)據(jù)分配給多路數(shù)據(jù)輸出中的某一路輸出的一種組合邏輯電路， 與時(shí)分復(fù)用通信中接收端電子開(kāi)關(guān)的功能類似。 國(guó)標(biāo)符號(hào)中規(guī)定用DX作為數(shù)據(jù)分配器的限定符。 四路數(shù)據(jù)分配器的慣用符號(hào)和真值表如圖 2 33所示，其中 D為一路數(shù)據(jù)輸入， D3～ D0為四路數(shù)據(jù)輸出， A A0為地址選擇碼輸入。其輸出函數(shù)表達(dá)式為 DAADDAADDAADDAAD????????013012011010第 2章 組合邏輯器件與電路 圖 2 33 數(shù)據(jù)分配器的慣用符號(hào)和真值表 (a) 慣用符號(hào)； (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(shí)現(xiàn)四路數(shù)據(jù)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(shí)現(xiàn)四路數(shù)據(jù)分配器 第 2章 組合邏輯器件與電路 圖 2 35 74138實(shí)現(xiàn)八路數(shù)據(jù)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分配器外，還可以有別的一些應(yīng)用。例如，與計(jì)數(shù)器結(jié)合使用，可以構(gòu)成脈沖分配器； 與三態(tài)門結(jié)合，可以構(gòu)成數(shù)據(jù)選擇器；附加少量邏輯門，還可用來(lái)實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)。 第 2章 組合邏輯器件與電路 數(shù)據(jù)選擇器 1. 數(shù)據(jù)選擇器 (Multiplexer/Data Selector)是一種能從多路輸入數(shù)據(jù)中選擇一路數(shù)據(jù)輸出的組合邏輯電路，與時(shí)分復(fù)用通信中發(fā)送端電子開(kāi)關(guān)的功能類似。國(guó)標(biāo)符號(hào)中規(guī)定用 MUX作為數(shù)據(jù)選擇器的限定符。目前常用的數(shù)據(jù)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(hào)及真值表如圖 2 36所示，其中 D0、 D1是兩路數(shù)據(jù)輸入， A0為地址選擇碼輸入， Y為數(shù)據(jù)選擇器的輸出。從真值表可見(jiàn)，當(dāng) A0=0時(shí)，選擇 D0輸出；當(dāng) A0=1時(shí)，選擇 D1輸出。它的輸出函數(shù)表達(dá)式為 1000 DADAY ??第 2章 組合邏輯器件與電路 圖 2 36 二選一符號(hào)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(hào)及真值表如圖 2 37示，其中， D0、 D D D3是四路數(shù)據(jù)輸入， A A0為地址選擇碼輸入， Y為數(shù)據(jù)選擇器的輸出。將地址選擇碼轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)，就是要選擇一路數(shù)據(jù) D的序號(hào)下標(biāo)。由此不難寫(xiě)出四選一的輸出函數(shù)表 301202201001 DAADAADAADAAY ????更大規(guī)模的數(shù)據(jù)選擇器的慣用符號(hào)、真值表及表達(dá)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(hào)及真值表 (a) 慣用符號(hào)； (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(shù)據(jù)選擇器 1) 雙四選一數(shù)據(jù)選擇器 74153 雙四選一數(shù)據(jù)選擇器 74153的慣用符號(hào)和真值表如圖 2 38所示 (一片 74153包含兩個(gè)四選一 )。從圖中可見(jiàn)，它和四選一的一般符號(hào)相比，多了一個(gè)選通使能端 。當(dāng) 時(shí)， 74153不工作，輸出 Y為 0；當(dāng) 時(shí)， 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(hào)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(guó)標(biāo)符號(hào) (a) 慣用符號(hào)； (b) 真值表 EN0123M U X1Y1D01D11D21D3ST12Y2D02D12D22D3ST201A0A130G第 2章 組合邏輯器件與電路 2) 八選一數(shù)據(jù)選擇器 74151 圖 2 40 74151邏輯符號(hào)與真值表 (a) 國(guó)標(biāo)符號(hào)； (b) 慣用符號(hào)； (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(jiǎn)潔起見(jiàn)， 74151的輸出函數(shù)表達(dá)式以 A A A0的最小項(xiàng)形式寫(xiě)出 ???????? ???70012 ),(iiii DmSTAAAY第 2章 組合邏輯器件與電路 3. 數(shù)據(jù)選擇器的擴(kuò)展與應(yīng)用 1) 數(shù)據(jù)選擇器的擴(kuò)展 圖 2 41 數(shù)據(jù)選擇器的通道擴(kuò)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(shù)字開(kāi)關(guān)。 ② 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)并 /串轉(zhuǎn)換。 第 2章 組合邏輯器件與電路 圖