数字设计原理与实践：第六章 COMBINATIONAL LOGIC DESIGN PRACTICES-part 3

16.6Three-StateDevices(三态器件)Three-StateBuffer(Three-StateDriver)

[三态缓冲器（三态驱动器）]ThreeStates:ActiveHigh(1)，ActiveLow(0),Hi-Z

(三种状态：高电平，低电平，高阻态）高电平使能，不反相低电平使能，不反相高电平使能，反相低电平使能，反相

26.6Three-StateDevices(三态器件)

Three-StateDeviceallowMultipleSourcestoShareaSingle“PartyLine”Aslongasonlyonedevice“talk”ontheLineatatime.（三态器件允许多个信号源共享单个“同线”，条件是每次只有一个器件工作。）

TypicalThree-StateDevicesareDesignedSothattheygointotheHi-ZstateFasterthantheycomeoutoftheHi-Zstate.（对典型的三态器件，进入高阻态比离开高阻态的时间快。）

3ABCG1G2AG2BY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y774x138EN1EN2_LEN3_LSSRC0SSRC1SSRC2冲突（fighting）利用使能端进行时序控制三态器件允许信号共享单个“同线”（partyline）典型的三态器件，进入高阻态比离开高阻态快P0P1P7SDATA

4EN1EN2_L,EN3_Lmax(tpLZmax,tpHZmax)min(tpZLmin,tpZHmin)SSRC[2:0]01237SDATAP0P1P2P3P7DeadTime(截止时间)

5A1A8G1G2Y1Y874x541DB[0:7]A1A8G1G2Y1Y874x541NotationofDataBus（数据总线的表示法）

6A1B1DIRTransferDatainEitherDirectionsByUsingThree-StateTransceiver(利用三态缓冲器实现数据双向传送)BusTransceiver(总线收发)DIRG_L

76.7Multiplexer（多路复用器）DigitalSwitch,Multi-Switch,DataSelector

(又称数据开关、多路开关、数据选择器)（缩写：MUX）

UnderSelectControllingSignals,SelectOneoftheMulti-InputstotheOutput.

(在选择控制信号的作用下，从多个输入数据中选择其中一个作为输出。)

86.7Multiplexer（多路复用器）ENSELD0Dn-1YEnable使能Select选择n个1位数据源数据输出（1位）ENSELD0Dn-1YEnable(使能)Select(选择)NDataSources(n个b位数据源)DataOutput(数据输出)（b位）

9EN_LCBAYY_L1XXX0000000100100011010001010110011101D0D0’D1D1’D2D2’D3D3’D4D4’D5D5’D6D6’D7D7’(8输入1位多路复用器)TruthTablefora74x151ABC8-Input,1-bitMultiplexer

10输入G_LS1X000100001A2A3A4A1B2B3B4B(2输入4位多路复用器)TruthTablefora74x157输出1Y2Y3Y4Y1A2A3A4A2-Input,4-bitMultiplexer

11四—2选1数据选择器E-LSABY10XXX0000000000111111XXXX电路图功能表逻辑函数表达式S4B4A3B3A2B2A1B1AE-L4Y3Y2Y1Y≥1≥1≥1≥1&&&&

121G_L2G_LBA1Y2Y11XX000000010010001101000101011001111000100110101011

001C02C01C12C11C22C21C32C31C001C101C201C30

02C002C102C202C3(4输入2位多路复用器74x153真值表)双4选1AB1G2GTruthTablefora74x1534-Input,2-bitMultiplexer

13ExpandingMultiplexers

(扩展多路复用器)ExpandingBit(扩展位)HowtoRealize8-Input,16-bitMultiplexer?

(如何实现8输入，16位多路复用器？)From8-Input,1-bitto8-Input,16-bit

(由8输入1位8输入16位)Need1674x151,EachChipProcess1-bit

(需要16片74x151，每片处理输入输出中的1位)

14ExpandingMultiplexers

(扩展多路复用器)ExpandingBit(扩展位)Select-InputsConnecttoC,B,AofEachChip(选择端连接到每片的C,B,A)Note:TheFanoutAbilityofSelectfield

(注意：选择端的扇出能力)（驱动16个负载）ENYYABCD0D7

15ExpandingInputs(扩展数据输入端的数目)Howtorealize32-Input,1-bitMultiplexer

(如何实现32输入，1位多路复用器？)Inputsfrom8to32,Need4chips

(数据输入由832，需4片)HowtocontrolSelectInputs-----ByHighbitplusLowbit.

(如何控制选择输入端？——分为：高位＋低位)ENYYABCD0D7ExpandingMultiplexers

(扩展多路复用器)

16ExpandingInputs(扩展数据输入端的数目)如何实现32输入，1位多路复用器？HighBitsplusDecoderasSelect

(高位＋译码器进行片选)LowBitsConnecttoC,B,AofeachChip

(低位接到每片的C,B,A)OutputUsingORGate(4片输出用或门得最终输出)ENYYABCD0D7ExpandingMultiplexers

(扩展多路复用器)

17D0D1D2D3D4D5D6D7A0A1A2YDual4-to-1Multiplexerto8-to-1Multiplexer(用双4选1数据选择器构成8选1数据选择器)

18数据选择器的应用2n选1的数据选择器，有n位地址码，输出函数是n位地址码同输入数据Di的积之和。任意n或n+1变量的逻辑函数都可用2n选1的数据选择器实现。

19用数据选择器设计组合逻辑电路当使能端有效时，最小项之和形式ENABCD0D1D2D3D4D5D6D7YY74x151实现逻辑函数F=(A,B,C)(0,1,3,7)CBAVCCF

20例用8选1数据选择器74LS151实现逻辑函数逻辑函数表示为对比8选1数据选择器的表达式，若A、B、C分别作地址选择端，即令S2=A，S1=B，S0=C。则当D0=1；D1=D3=D4=D5=D；D2=D6=0；D7=D’时，数据选择器的输出即为该逻辑函数。思考：如果分别用4选1和16选1的数据选择器实现，应如何？

21YZWX00

01

11

10000111101111111YWX000111100110ZZZZZ’0另：利用74x151实现逻辑函数F=(W,X,Y,Z)(0,1,3,7,9,13,14)降维：由4维3维

22ENABCD0D1D2D3D4D5D6D7YY74x151VCCYXWFZ利用74x151实现F=(W,X,Y,Z)(0,1,3,7,9,13,14)0

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