用数据选择器设计组合逻辑电路.docx

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用数据选择器设计组合逻辑电路

用数据选择器设计组合逻辑电路

一、用一片四选一数据选择器实现逻辑函数：

丫二ABO,ACBC

要求写出分析与计算过程并画出连线图。

四选一数据选择器的功能表及逻辑图如下图所示。

（10分）

解一:

（1）选A、B作为数据选择器的地址码A、A,将逻辑函数变形为：

丫=AB/C/AACBC

=AB/C/A/B/C/A/BC/A/BCABC

=A/B/（C/）A/B

（1）AB/（C/）AB（C）

（2）将变形后的逻辑函数与四选一数据选择器的输出逻辑式进行比较得:

丫二DoAlADiA’a。

D2A1AD3A1A0

D0=C/;D1=1;D2=C/;D3=C

（3）连接电路：

解二：

（2分）

（1）、写出四选一数据选择器的逻辑表达式：

Y=（D0A1A0D<|A1a0D2A|A0。

3人小0）S

（2））把所求逻辑函数的表达式变形：

（4分）

YhAbCACbc

^ab/c/a/b/c/a/bc/a/bcabc二（A/B/）C/（A/B）1（AB/）C/（AB）C

（3）、确定电路连接：

（4分）

将上述两个表达式进行比较，可知应令：

S=1,即卩s/=0

A=A.B=A0

Do=C/；Di=1；D2=C/；D3二C

（4）、画出连接图：

（2分）

Do

Di

D2Y

d3

s

A]Ao

c―f

、试用一片四选一数据选择器实现逻辑函数:

Y二ABCACABC

要求写出详细的设计过程并画出连线图。

四选一数据选择器的功能表及逻辑图如

4r

1

XXo

0

ooQ

0

o1q

0

ioq

0

1lDj

Do

d2v

6

s

A〕Ao

0

图（枝）

图（b）

图（a）、（b）所示。

（10分）

解：

（1）、把所求逻辑函数的表达式变形：

（4分）

（2、、与四选一数据选择器的逻辑表达式进行比较，确定电路连接：

（4分）

（3）、画出连接图：

（2分）

解：

（1）、把所求逻辑函数的表达式变形：

（4分）

丫二A'BC'ACA'B'C

=A'BC'AB'CABCA'B'C

=（A'B'）C（A'B）C'（AB'）C（AB）C

（2）、确定电路连接：

（4分）

四选一数据选择器的逻辑表达式为：

丫=（D°AAo■D1AiAo■D2AAo-D3AiAo）■S

两个表达式进行比较，可知应令：

S=0；A=A<|；B=A0；Do=C;D^=C';D^=C;D^=C

（3）、画出连接图：

（2分）

三、试用双4选1数据选择器CC14539实现组合逻辑函数:

乙二ABCABCABCBC

Z2=ABCABCAB

已知CC14539的逻辑功能表达式和方框图如下

Y^=（A1A0D10'A1A0D11A1A0D12'A1A0D13）S1

Y2=（A1A0D20A1A0D21A1A0D22■A1A0D23）S2

4】

Y

1

XX

0

0

0

0

0

0

1

D

0

1

0

E

0

1

1

A

四、用一片四选一数据选择器设计一个3变量的多数表决电路。

要求写出分析与计算过程并画出连线图。

四选一数据选择器的功能表及逻辑图如下图所示。

（15

分）

6

D1

D2Y

s

A1lAq

解：

（1）列写真值表：

设参加表决的三个人分别用A、B和C来表示，表决结果用丫表示；个人同

意与表决通过均用1表示，个人不同意与表决没通过均用0表示。

ABC

Y

000

0

001

0

010

0

011

1

100

0

101

1

110

1

111

1

（2）列写表达式：

Y=A/BCAB/CABC/ABC

（3）选用BC作为四选一数据选择器的地址码A、A,将逻辑函数变形为:

丫二A’BCAB/CABC/ABC

=（0）B/C/（A）B/C（A）BC/

（1）BC

（4）将变形后的逻辑函数与四选一数据选择器的输出逻辑式进行比较得：

丫二DoA1A0Diai/AoD2A1AD3A1A0

Do-0；D^=A;D^=A;D3-1

（5）电路连线图；

BC

五、试用8选1数据选择器74HC151产生逻辑函数Y二ABC/A/BCAb

已知74HC151在控制端S’=0（S=1）的情况下，输出的逻辑表达式为:

Y=DoA2AAo■:

■DiA2AAD2A2AiAo■'■D3A2AAo

■D4A2A1Ao■D5A2AiAo■D6A?

AiAo■D7A2AiAo

wN

A2S

A]74HC151Y

AqDdD1DnD3D4D5DbD”

解:

（1）选A、B、C作为数据选择器的地址码A?

、Ai、A,将逻辑函数变形为:

^ABC/A/BCA/B

=ABC/A/BCA/BC/

=（O）A/B/C/（O）A/B/C

（1）A/BC/

（1）A/BC

（O）AB/C/（O）AB/C

（1）ABC/（O）ABC

（2）将变形后的逻辑函数与四选一数据选择器的输出逻辑式进行比较得：

y二dAa’ad1a2a1/aod2a2a1aOd3a2aao

D4A2A1AD5A2A1AD6AA1AD7A2AA

Do=D1=D4=D5=D7=O；D2=D3=De-1

（3）连接电路：

A2

W

州

74HC151

Y

A°DdD〔D?

I

亠d5DeDf

B:

试用八选一数据选择器74LS151实现如下逻辑函数：

丫二ABC，A/BC-A/B。

74LS151的管脚排列图如下。

（图中16脚VCC是电源正端；8脚GND是电源地端；

4、3、2、1、15、14、13、12脚D0~D7八个数据输入端；9、10、11脚C、B、A

是三个地址输入端；5脚丫是原码数据输出端；6脚W是反码数据输出端；7脚G，是附加控制端，低电平有效。

解:

（1）选A、B、C作为数据选择器的地址码C、BA,将逻辑函数变形为:

Y"BC，A’BCA，B

二ABC，A，BCA，BC，

=（0）A/B/C/（0）A，B，C

（1）A，BC，

（1）A，BC

（0）AB，C，（0）AB，C

（1）ABC，（0）ABC

（2）将变形后的逻辑函数与八选一数据选择器的输出逻辑式进行比较得：

D0=D^=D4=D5=D7=0；D2=D3=D6=1

（3）连接电路：

D3D3%DOY讨孑GN

l£n址腔址llSR

CBA

f——VCC

六、用8选1数据选择器74HC151设计一个组合逻辑电路。

该电路有3个输入逻辑变量AB、C和1个工作状态控制变量M当M=0时电路实现“意见一致”功能（A、BC状态一致时输出为1,否则输出为0）,而M=1时电路实现“多数表决”功能，即输出与A、B、C中多数的状态一致。

（15分）

已知74HC151在控制端S’=0（S"）的情况下，输出的逻辑表达式为：

Y=DoA2AAo'D1A2A1Ao■D2A2A1Ao■D3A2AAo

D4A2A1AD5A2A1/AdD6A?

A1A0D7A2AA

W=Y/

A174HC151Y

A[|DoD[D?

D3D4D5D6dW

解：

1、（15分）

（1）列写真值表（3分）

K

ABC

Y

M

ABC

Y

0

000

1

1

000

0

0

001

0

1

0

0

010

0

1

010

0

0

Oil

0

1

Oil

1

0

100

0

1

100

0

a

101

0

1

101

1

0

110

0

1

110

1

0

111

0

1

111

1

（2）列写表达式（3分）

Y=M/（A/B/C/ABC）M（A/BCAB/CABC/ABC）

化简得：

丫二皿/人乜乞/MA/BCMAB/CMABC/ABC

变形为：

^M/A/B/C/0A/B/C0A/BC/MA/BC

0AB/C/MAB/CMABC/1ABC

（3）确定连线（3分）

74HC151的逻辑表达式为:

y=d0a2a1/a0dNNad2a2aAd3a2aad4a2ZA

5A2NAD6A2AAD7A2AA

比较可知:

令A2=A,A<|=B,Aq=C

令数据选择器的输入数据为:

D0=M',D^=0,D2=0,D3=M,

D4=0,D^M,D^M,D7=1

（4）电路连线图为：

（6分）

A2W

A〕74HC151Y

AgDpD〔D?

DgD4D5DgD卢

七、设计一位8421BCD码的判奇电路，当输入码为奇数时，输出为1,否则为0要求使用一片8选1数据选择器74HC151加若干门电路实现，画出电路图。

已知74HC151在控制端S’=0（S"）的情况下，输出的逻辑表达式为:

丫二d°a2AAdAa’aD3A2AA

d4a2a；Ad5a2a’ADgAqAD7A2AAwN

A]74HC151Y

AqDdD1DnD3Dq05DbD”

解：

1、首先，根据电路逻辑描述画出卡诺图:

®CD

abKoo011110

0

1

0

1

1

0

1

0

X

X

X

X

1

0

X

X

2、最简“与一或式”为:

丫=ABCDABCDBCDBCDBCD

3、用一片8选1数据选择器74LS151加若干门电路实现

F=ABCd0Abcd1Abcd2Abcd3

ABCD4ABCD5ABCD6ABCD74、电路图为:

Y

Y

74LS151

s

EbE

EhDjDf

DjDiD?

AA

八、试用八选一数据选择器74LS151实现逻辑函数：

FA,B,C,D八m（3,4,5,6,7,8,9,10,12,14）

解：

（1）八选一数据选择器的输出逻辑写为：

丫=A2AiAoDo■A2AlAo・DiIA2A1A0D^A2AA0D3

A2AiAoD4■A2AAoD^A2AAoD^A2AiAoD7

（2）将FAB,C,D八m（3,4,5,6,7,8,9,10,12,14）化成与上式对应的形式：

丫=ABCDABCDABCDABCD

ABCDABCDABCDABCDABCDABCD

=ABC1ABCDABC1ABC1ABCDABCDABCD

（3）将以上两式比较，只要令A2=A,A（二B,A。

二C，且令Do=O和

D1=D3=D4=1，D2=D，D5二D6=D7=D，则数据选择器的输出即为所需的逻辑函数。

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