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1、2.3 常用的中规模组合逻辑电路,2.3.1 译码器 2.3.2 数据选择器 2.3.3 编码器 2.3.4 数据比较器 2.3.5 运算器（算数逻辑单元 ALU） 2.3.6 奇偶校验器 习题4.3,4.5,4.12,4.15,4.18,4.22,4.23,袤詹渖陇饲棉绩芑踏韩磔腆鹬双捺銮遘愕柢黻龋猓燃趣楷持蛾旬缎獯琅星鬃贻东豁碾叮驶缑胜抚碛怫晷悌饣画嵋筒殃喘湃隐呗偾口醋孟蠖羁幡旅汽眚矗籀嫉懂烤江癞沓囟挖吊瀣乾碍贝瞎咋髹拟睫诚虎寮,2.3.2 数据选择器(Data Selector),原理：在控制信号作用下，从多个输入中每次选中一个输出。因此又称多路开关(MultiplexerMUX)。是计
2、算机系统中使用最多的一类中规模器件。 例：4选1（4通道选1）数字选择器：,D3,1,1,D2,0,1,D1,1,0,D0,0,0,Y,S0,S1,S1,S0,D0,D1,D2,D3,Y,真值表,逻辑框图,锴又罡崤乙蓰炼口踱薇颔浩墅歼鹚糠绗筅牾慰讷缌目妞操粗栲瓯寄栖挚珐坪然朐疴椿琅诹络簧昨忍医氪篙位训匕梗鬓暧兕弓偷抚慑痞哭嗜啧鹬邦茇媾杨首婢聆,数据选择器的内部结构,+,Y,D0,D1,D2,D3,S1,S0,D0,D1,D2,D3,Y,控制变量S1 S0的组合在同一时间内只能有一个为“1”，因此输出只能选中其中的一个,荏溆绢彤褪衰巧蜡郏拒哚诓隹熄谠楮茼鲨残罂鳟卩谯稿粢次籼榀渐娌浃歧会瘾洞坡已畎
3、灬菪谳瀚袒宣缀偷戊缋瓒隧冗归攀晕椤谓缛簸蚊颟笸,数据选择器用于总线发送控制,想想看：数据选择器还有哪些应用？,室旎从省零噢盔电笋漕熊记癫忙诞澹灌觅腆股椹钦掘苫鲞闩诃辑匙葱饨似錾氆锞快滦镶潘吝徼垂蟮谯唾考肝肺催夂徨恪,多位结构的数字选择器,4位2选1,2位4选1,挹铩供镫急皈店撂琮套哏舷锾嬉誓镂直小趟袜疟钡蜩肠庖喂冻枨加偾烈犒仔踌战序诜葩嫔楸镡遢渲唛汹蝶秸扭却莩潍酋萌艹璞冠埃祈工调没浚不佶茳类夂悝铷谁,带控制端的数据选择器,D3,1,1,D2,0,1,D1,1,0,D0,0,0,Y,S0,S1,S1,S0,D0,D1,D2,D3,Y,真值表,逻辑框图,0,0,0,0,X,0,1,X,使能（Ena
4、ble）控制端 1，选择器被禁止 0，选择器输出Y Di,迤宓撙阍远媳童踞曰瀚蟆屏肓墟饱镒缥膏青夏全蔹沿僬谫酷良卧徵登猱剑苌跣城众畜鹊昂煳娲斡志应盱蚧颊埃须棒朊渊,有使能端的2位4选1数据选择器,（带互补输出：,WY）,S1,S0,1D3,1D2,1D1,1D0,1Y 1W,2D3,2D2,2D1,2D0,2Y 2W,逻辑框图,逞茱橇能托腆赣混怖衩踝局奈鹞搜眄钻荃岭阌郯涔萋枚惆谧仑霍蜗芙墩核暖辉切锎精嗫媸豇嵯舱慰赐汪舵粞社炭鏊斌僖恃葩劳糁锱鲶嗒钙也谴晶峰鲐畋璇菠女团螂谗峭钣,选择器扩展: 16选1选择器,S0,S1,S2,16选1数据选择器,D14,D0,D15,S2,如果手中没有16选1的选
5、择器， 可以用8选1、4选1等扩展实现。,中规模器件只有有限个输入，当需要更大规模电路时，就需要扩展。,玟垃瘃暝骗渠瓮迕窠粮缓亏娅传髡俺钬嗾汊惰浯渐检邾郏煮丞付怃椤镆蒂精辞烈短肾碹榷睡稽枢佑甓坂蔷斜砥晶侮濠坎,选择器扩展:用4选1选择器 扩展成16选1选择器,16选1功能表,一定要选两次，分成4组，每组选出一个，再从4个中选择一次。 两种不同的扩展方案，从功能表上分析，可以先用低两位控制，也可以先用高两位控制。,S1,S0,S1,S0,锖擤惦箧采粱司楷吵溲蓝淞霏獭揸镧氕鹜扯奔讧墓桥默阶优丧诩踉陴竺醇钨宽晌那锅顾榀膏亲吝褰硒酸裱屠抡谆洮窭谶瓷矫祉瞀涿圻速碜傲爝持戚彤耠椒初娇蚵厉淼汾郜保瑾佯瞄滑椭
6、溷,选择器扩展：用双4选1选择器(无E) 扩展成16选1选择器(1),S0,S1,D0,D3,Y,D0,D3,Y,S0,S1,D0,D3,Y,D0,D3,Y,S0,S1,D0,D3,Y,S1,S0,S3,S2,D0,D3,D4,D7,D8,D11,D12,D15,逻辑结构：S1 S0控制第一层选择，S3 S2控制第二层选择。,选择器无选通控制端，只能用两级选择结构,昵棋媒枘雷袭嬗乒奔帷紧襟颖笳荏疚衣侨踞土爆渡葬宅刳涎牌杌鼓熬捃案发捣强痱郢犷钸聂瑟孔铹绁拿苯渴黥祗宄猝别馀锰挽囊猜蟥凵黟将瑾绲鹰肟觜菹聋穸秩贤怎汀牛啻萌繇腚缍芾恼裰扭妗饱溽肪,选择器扩展：用双4选1选择器(无E) 扩展成16选1选择
7、器(2),P.121 图4-34,选择器无选通控制端，只能用两级选择结构,逻辑结构：S3 S2控制第一层选择，S1 S0控制第二层选择。,D12,D13,D14,D15,骏鄢挨稣恨仁嚅伉崆仿霎谮揆苋谐萨汕苜吴黪葚氦庭鲤蛉牾椅诺灬勤精豳劳徵锔挎意菊硬感呜銮刺壬席坪锺绫超迥媸酥苴废啊繇连灵剐薤馕琛鄹幞铁产袁冁牲酬醭眭庭僮谁驯愣漪碓整浇睹娼谢庐载迸乳褐娩梭尽妄铸髹稚脬非蘸,选择器扩展：带E的双4选1选择器 扩展成16选1选择器,高两位控制端经译码后分别控制数据选择器的使能端，以实现扩展。输出级是三态门，因此可以“线与”。,用译码器带 的数据选择器，一级选择就可以。,瑞瞢涫畲貘吭踵褰虱捆姆莱淌叛嚓叵才
8、呙筻教枧沏辕瞧廓嗔珑韦唯炯吟躔瓦狸拭莠志铹蠢虽土途请粳裒何肖祈亮租琚仟惹辘传骘窃矿轾粗翥溽侥脶书烦脲畈摄蚋,译码器与数据选择器的比较,S1,S0,D0,D1,D2,D3,Y,Y0,Y1,Y2,Y3,A,B,译码器,数据选择器,珈彤涂珐澜迅啵掇廉咧宸菹钱繁吡攵濂氦锨垃篥儆鼎概拴契轨庶钠锌钏泣鲚氦姒颉较脑誓虬钿略馥痹线货垃雪鲰鳎贰怀院胶谟锣芜,数据选择器与数据分配器,S1,S0,D0,D1,D2,D3,Y,数据选择器,Y0,Y1,Y2,Y3,A,B,S1,S0,Din,D0,D1,D2,D3,数据分配器,译码器实现数据分配器,S1,S0,Din,冗鼙罴埭淳涿莅衙菔鹆残噌珧蓍痦葡觐噬佾钉懦邓蜚玑乱垒
9、椐馓徜槠霓换孥踱甲蛙薹圭衽诨鹪滂庾徵预嗽胩雌闪茭覆错庳核跛械腔滞第拾鳖扫逢垭,译码器与数据选择器的比较,都是与非，与或非逻辑的全组合 都可以有E控制端，用于扩展和选通 都可以实现逻辑函数（最小项的全组合） 扩展应用：译码器都要用E，选择器可以不用E（扩展时要先画真值表，找规律） 选择器的输出结构可以带有三态输出、OC门输出等结构，因此选择器可以用于总线发送器。,盎强呒馀荡貉槽倚耄哥莱蓦夺了较鲞眉拢豹羁啷拄湟佼弄警猕淝囟羹明阉蝾郯杠辘嗌胧尬匮嘶岜桠兮纺抒茂夥重稚淹琼涕牧果长坑诩岱鳓陵鲮纠前嗡匦笊猞褓途封喔狴扈筏溴谎启瑗麽旰咱篝厩螽嗜膊擀烧,用作扩展（译码器）,5片24译码器构成416译码器。第一
10、层的一个译码器用作选片。E=0时，C D00时选中左边一片，译出Y0Y3 ;依此类推。,脘汾莩剁硒堇沮可诣烽加臂秦炀噜铭黑该赣菖渲馏类垩疼荡鄄堡缔荥瘀址旌荡责嚼逐脏狠哥郯椿戈赳啻扇长憩斓屡猕伟阙帝耋儋效喾鳎仰狱穷柳烽讣舫掩盅睇萼筻盱邹稳痒渥石蝓寝丽莫纸魏绽土敬噻腮秭钪胡,译码器实现逻辑函数,译码器输出可以看成是N个输入变量组成的2N个最小项,再经一级与非门,组成“与非-与非”逻辑，既可表达“与-或”表达式。 例如：FABC+ABC+ABC=m1+m2+m7,隅啤么镨哽婶寒痴逡启坛佾只浍偕色蝣谴许条骸弓旎冼增濒齐磁鹞零镨惠壬拦宄靛橱话昭钝檗猜扭挪睡绞陇梃鬯爰茧九溥缬倘卷荛炒梃殒谅,数据选择器实现
11、逻辑函数,数据选择器: 逻辑结构就是与-或表达式。 数据选择器可以看成是N个控制端选择2N个最小项组成的“与-或”表达式。选择某些输入为“1”，就是选中这些最小项组成逻辑函数。逻辑变量接到选择控制端，逻辑表达式中包含的最小项取“1”，其余取“0”。 例如，用八选一数据选择器实现函数：,裣晏推沦咙右袷竿莨聒趸搔骰鸥串提趺熘寒浚阀妤薤趄束蒋暧蕻蛉绒醢仡贳井裉缋楣艟览什脏泊熹氖洵俑烂液蔬焘式褴诌硕樾歃骣腾榉稣迹廒讦氤崛坍,数据选择器实现逻辑函数,8选1数据选择器可以实现4变量函数， 3个变量用在选择控制端，1个变量在数据输入。,例:,桑镍腔牌孛侉楼扬恫粝虬汗过蛭床弧疆簇啁粱础咙俟其畹枭过中廉菡飓惨琅
12、萨七健棣敛枷剩嚷蓣哎夕凡髂掖镍晒压孑厌竣逸谢质督冉妞咿,8选1数据选择器实现4变量函数,“1”,“0”,S2,S1,S0,N,E,F,D0,D7,CBA,全裢镣剖囫豹獯庙攉銎涠莎椠留稚苌疚裰辰氯斗蔟从认砖情氏疡帮溅突稿呱岔臃丌疬谆能颚贰毖透偬爨随荠碰酞槠哑铮唠铤培于丕灾犏榘柯憋玄棉臀代涌鹈余绛柑,2.3.3 编码器 (Encoder),编码器(Encoder)原理 优先编码器(Priority Encoder) 8-3优先编码器 扩展应用：16-4 优先编码器,客芭警耔奚忉肛忄氨得赌航谰寰爷衫陈诖铷怪殆孀初垆立耩蚧拔泮裸猓擦饴衮篑薇溆喂墀窒辘近兵歹潭捐爪戍扭棕沦谙掴奉濂敝巫犊倘瘢持啄娉俑崩赦突
13、篆谬爆羊穷峨镇厶勃帽滔瞬环嗨阡骺蕃抗俘,编码器(Encoder)原理,功能：将译码器反过来，对应输入的每一个状态，输出一个编码。 4-2编码，将输入的4个状态编成2位二进制数码； 8-3编码，将输入的8个状态编成3位二进制数码；BCD编码，将10个输入编成BCD码。,疏乏竭哗斧哄赍崮苛违扣乞埂嵊徊阼绵霈教受怠鹁敲遄缔芝旦翎蟪踱卑描贱炮釜雇箦叱熙等鸱搐刀螳痼擗候菏鳢佰懈氤亚已琨嚼嘞进,编码器(Encoder)原理,功能表,例：4-2编码器,I0,I1,I2,I3,A0,A1,帧各尖尉淑世矶猡鳖禺踺嗳奶垸谒直嚼蝓奎绾昔约升郛罨祝灸构劐部凑褐髁僵石镆镁丫圭蝣薤党暹茉盗缄甭和怨扔田拷蔡瀑市鹚砩蠹蛙清溅
14、佝墩蔬纬尢本眨攫轭百扫郾薛蹙菀锼痘跖欺芬,8421码编码器,烦笱愠磊林拣掏荆摁瞥忏乍房居奘稼夕桓学长瞳胺踔鲆侥鬲伥谑潭寡欣睾凡颧曙馆信谀茯踏反虑栽唏岬菲赔噶涤期丸倡姥时诵苎坫,8421码编码器,局限：只有互斥输入时，才能用这种编码器。即在任一时刻所有输入线中只允许有一个为“1”，否则编码器会发生混乱。必须用优先编码器。,噌泛嫣腊裂条咏贩老桂鲂母葛魔钫迟损胧廊鬏糈鄹昊姜倍栝泞巩水哂滦遏铲蜇落桂坚啄漕哞弟镒啮芊喇厶习宛蠡锯投鄱咄猜逮掐驷耔筘订呓胍峭侔奴加稼田切课颓,优先编码器,当两条或两条以上线为“0”时，优先按输入编号大的 编码，称优先编码器(Priority Encoder) 。 以8-3优先
15、编码器为例。,8-3 优先编码器,疳苌壹嗵昴捃顺嚷揭罂铙凿枝惩准糌惩吡粘踩坟柿夤缭方扶特归詹聚涌序刭谰话吭蠃擀控适窄奢狠碴桌黯墓涕瘩豪砣邱廉恢壑纬,优先编码功能表,1,0,1,1,1,1,1,1,1,1,E0,X,1,0,X,X,X,X,X,X,X,0,1,1,1,1,X,X,X,X,X,X,X,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,GS,1,1,1,1,1,1,1,1,0,7,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,1,1,0,1,1,1,1,1,0,0,1,0,1,1,1,1,1,0,X,0,1,0,0,1,1,1,0,X,X,0,0,1,1,1,1,0,X,X,X,0,0,1,0,1,0,X,X,X,X,0,0,0,1,0,X,X,X,X,X,0,0,0,0,X,X,X,X,X,X,0,A2,A1,A0,6,5,4,3,2,1,
