数据选择器与分配器第九周

）数据选择器
定义：根据需要将多路信号中选择一路送到公共数据线上的逻又称多路开关)。

输入端：2n个；输出端：1个。

11201110110()()(A A D A A D A A D +++12201210120()()(A A D A
A D A A D +++ 1数据选择器（74HC151、74HC25174HC251为输出三态端口，若使能输入为高电平，
100000C i C S i B i A i 00i
i i i i i i i i i B A B A C B A C B A ⊕⊕+++--11
☞ 集成4位加法器的级联——扩展为8位二进制数加法电路
例1：分析由集成四位加法器74HC283构成电路的逻辑功能。

74HC283
A 3A 2A 1A 0
B 3B 2B 1B 0
C 4
C 0
S 3S 2
S 1
S 0
"1"
反码+1=补码
组合逻辑电路中的竞争－冒险现象
（1）竞争－冒险的概念
竞争：数字电路从一个稳定状态转换到另一个稳定状态时，电路的2个输入信号出现同时向相反逻辑电平跳变的现象。

延迟：由于逻辑门的传输延迟时间和电路的负载电容、传输线分布电容效应等因素的影响，使得传输到同一个门输入端的一组信号到达的时间有先后之分。

数据选择器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数据选择器的定义和作用，掌握其在信息技术领域的应用。

2. 学生能掌握数据选择器的基本结构和工作原理，了解不同类型的数据选择器。

3. 学生能运用所学知识，分析并选择合适的数据选择器解决实际问题。

技能目标：1. 学生能运用数据选择器进行数据筛选、排序和查找，提高数据处理能力。

2. 学生能通过实际操作，学会使用数据选择器进行数据分析和决策。

3. 学生能运用数据选择器设计简单的信息系统，提高编程实践能力。

情感态度价值观目标：1. 学生对数据选择器产生兴趣，培养主动探究信息技术知识的热情。

2. 学生通过学习数据选择器，认识到其在现实生活中的重要性，增强社会责任感。

3. 学生在合作学习中，培养团队协作精神和沟通能力，提高自信心。

课程性质：本课程为信息技术课程，旨在帮助学生掌握数据选择器的相关知识，提高数据处理和分析能力。

学生特点：学生具备一定的计算机操作基础，对信息技术感兴趣，具有较强的学习能力和动手能力。

教学要求：结合学生特点和课程性质，采用任务驱动、案例教学等方法，注重理论与实践相结合，培养学生的实际操作能力和创新能力。

通过本课程的学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。

二、教学内容1. 数据选择器概念：介绍数据选择器的定义、作用及其在信息技术领域的应用。

- 教材章节：第一章 数据处理基础2. 数据选择器类型与结构：讲解不同类型的数据选择器及其工作原理。

- 教材章节：第二章 数据选择器3. 数据选择器的使用方法：- 数据筛选：介绍筛选条件设置、筛选规则等。

- 数据排序：讲解排序规则、排序方法等。

- 数据查找：介绍查找算法、查找策略等。

- 教材章节：第三章 数据处理方法4. 数据选择器在实际应用中的案例分析：分析典型案例，引导学生运用数据选择器解决实际问题。

- 教材章节：第四章 数据处理案例分析5. 数据选择器编程实践：- 设计简单的信息系统：指导学生运用数据选择器进行编程实践，实现数据筛选、排序和查找等功能。

实验九数据选择器及其应用一、实验目的1.掌握数据选择器的逻辑功能和使用方法。

2.学习用数据选择器构成组合逻辑电路的方法。

二、实验原理数据选择是指经过选择，把多个通道的数据传送到唯一的公共数据通道上去。

实现数据选择功能的逻辑电路称为数据选择器。

它的功能相当于一个多个输入的单刀多掷开关，其示意图如下：图9-1 4选1数据选择器示意图图中有四路数据D0~D3，通过选择控制信号A1、A0（地址码）从四路数据中选中一路数据送至输出端Q。

1.八选一数据选择器74LS15174LS151是一种典型的集成电路数据选择器，它有3个地址输入端CBA，可选择I0~I78个数据源，具有两个互补输入端，同相输出端Z和反相输出端Z。

其引脚图和功能表分别如下：2.双四选一数据选择器74LS153所谓双四选一数据选择器就是在一块集成芯片上有两个完全独立的4选1数据选择器，每个数据选择器有4个数据输入端I0~I3，2个地址输入端S0、S1，1个使能控制端E和一个输出端Z，它们的功能表如表9-2，引脚逻辑图如图9-3所示。

图9-3 74LS153引脚逻辑图表9-2 74LS153的真值表其中，EA、EB（1、15脚）分别为A路和B路的选通信号，I0、I1、I2、I3为四个数据输入端，ZA（7脚）、ZB（9脚）分别为两路的输出端。

S0（14脚）、S1（2脚）为地址信号，8脚为GND，16脚为VCC。

3.用74LS151组成16选1数据选择器用低三位A2A1A0作每片74LS151的片内地址码, 用高位A3作两片74LS151的片选信号。

当A3=0时，选中74LS151(1)工作, 74LS151(2)禁止；当A3=1时，选中74LS151(2)工作, 74LS151(1)禁止，如下图所示。

图9-4 用74LS151组成16选1数据选择器4. 数据选择器的应用①用74LS151实现逻辑函数BC A AC C B A Y ++=。

先将函数表达式写成最小项逻辑加的形式：BC A C B A ABC C B A Y +++= =m o +m 3+m 5+m 7显然，输入数据D 0=D 3=D 5=D 7=0，D 1=D 2=D 4=D 6=1，电路图如下：图9-5 用74LS151实现逻辑函数②用74LS153实现逻辑函数ABC C AB C B A BC A Y +++=函数Y 有三个输入变量A 、B 、C,而数据选择器有两个地址输入端S 1、S 0少于3个。

实验四_数据选择器和数据分配器实验四数据选择器和数据分配器⼀、实验⽬的1. 掌握数据选择器和数据分配器的⼯作原理和特点；2. 熟悉数据选择器、数据分配器的管脚排列和逻辑功能；3. 熟悉数据选择器、分配器的扩展⽅法。

⼆、预习要求1. 复习有关数据选择器和数据分配器的章节；2. 按实验内容的要求，做好实验预习报告，画好实验线路图和记录表格。

三、实验设备与器件1. TDN-DS 数字逻辑电路/数字系统设计教学实验系统。

2. 74LS151和74LS138各⼀⽚。

3. 数字万⽤表，连接导线若⼲。

四、实验的原理数据选择器⼜叫多路开关，其基本功能相当于多位开关，其集成电路有“四选⼀”、“⼋选⼀”、“⼗六选⼀”等多种类型。

我们以“⼋选⼀”数据选择器74LS151为例进⾏实验论证。

数据选择器的应⽤很⼴，它可实现任何形式的逻辑函数、将并⾏码变成串⾏码和组成数码⽐较器等。

例如在计算机数字控制装置和数字通信系统中，往往要求将并⾏形式的数据转换成串⾏的形式。

若⽤数据选择器就能很容易完成这种转换。

只要将欲变换的并⾏码送到数据选择器的信号输⼊端，使组件的控制信号按⼀定的编码（如⼆进制码）顺序依次变化，则可在输出端获得串⾏码输出，如图1所⽰。

CB ASQ 0Q 1Q 2并⾏数据输⼊选通D 7D 6D 5D 4D 3D 2D 1D 0串⾏数据输出Y⼆进制计数器数据选择器图4-1 变并⾏码为串⾏码的⽰意图数据分配器实际上其逻辑功能与数据选择器相反，它的功能是使数据由⼀个输⼊端向多个输出端中的某⼀个进⾏传送，它的电路结构类似于译码器，所不同的是多了⼀个输⼊端。

若数据分配器的输⼊端恒为1，它就成了译码器。

实际上，我们可以⽤译码器集成电路充当数据分配器。

例如，⽤2-4线译码器充当四路数据分配器，3-8线译码器充当⼋路数据分配器。

具体是将译码器的译码输出充当数据分配器输出，⽽将译码器的使能输⼊充当数据分配器的数据输⼊。

数据选择器和分配器组合起来，可实现多路分配，即在⼀条信号线上传输多路信号，图4-2即为多路信号的⽰意图。