第5章 组合逻辑电路-2

5.7数据选择器MUX的功能示意图——Multiplexer，多路选择器；在选择变量的控制下，从若干个数据输入变量中选择一个输入传送到输出端。输出输入数据选择输入5.7.1数据选择器1.4选1数据选择器4选1数据选择器的功能表使能选择变量数据输入输出ENA1A0D3D2D1D0Y2.中规模数据选择器(1)双4选1数据选择器——74LS15374LS153的逻辑符号及引脚编号(2)8选1数据选择器——74LS151、74LS251三态输出，使能端输入高电平，则输出高阻态。2.中规模数据选择器74LS151的逻辑符号及引脚编号——2个4选1扩展为8选15.7.2数据选择器的应用1.数据选择器的扩展A2A1A0000001010011100101110111A4A300MUX(I)被选中01MUX(II)被选中10MUX(III)被选中11MUX(IV)被选中——4个8选1和1个4选1扩展为32选11.数据选择器的扩展2.实现任意组合逻辑电路的设计

任意组合逻辑函数均可以写成标准与-或式，数据选择器是一种由最小项译码器选择输入数据的mi电路结构。因此，可以用数据选择器实现任意组合逻辑电路的设计。(1)逻辑函数的输入变量数目与MUX的选择变量数相同例5.7.1：用8选1数据选择器74LS151实现逻辑函数方法I：逻辑函数式比较法例5.7.1：用8选1数据选择器74LS151实现逻辑函数将74LS151的3个选择变量依次与输入信号A、B、C相连，根据逻辑函数中包含的最小项mi，按其编号i，从MUX的数据输入端Di输入1；函数中不存在的最小项，其对应的数据输入端输入0。例5.7.1：用8选1数据选择器74LS151实现逻辑函数方法II：卡诺图法——用填写函数卡诺图的方法直接获得MUX的数据输入信号2.实现任意组合逻辑电路的设计(2)逻辑函数的输入变量数目多于MUX的选择变量数目逻辑函数的输入变量数多于MUX的选择变量，则输入变量的最小项个数多于MUX的数据输入端数目。需要在数据输入端增加一级由门电路构成的译码电路，先从逻辑函数中分离出多余的变量，再将这些变量通过译码电路加到MUX的数据输入端。例5.7.2：用8选1数据选择器74LS151实现逻辑函数方法I：逻辑函数式比较法例5.7.2：用8选1数据选择器74LS151实现逻辑函数从4个变量中挑选哪2个作为MUX的选择变量，有时结果简单的程度会不同。方法II：卡诺图法例5.7.2：用8选1数据选择器74LS151实现逻辑函数例5.6.2的解答之一5.8数码比较器5.8.1比较单元电路除了进行加、减、乘、除等基本运算之外，比较运算也是不可缺少的计算机数据处理方法。异或门和同或门就是常用的比较运算逻辑电路，其运算结果可能是相等、不相等，也可能是大于或小于。ABP1P2P3比较单元电路的功能表当A3=B3时，比较次高位，若A2＞B2，则A＞B。若最高位A3＞B3，则A＞B。数码比较器是对2个n位二进制码A和B进行比较的多输入多输出的组合逻辑电路，比较的结果由3个输出端YA=B、YA＞B、YA＜B输出。5.8.24位二进制码比较器4位2进制码比较器可以根据1位二进制码比较单元电路的构成原则来建立。2个数码相等用表示，Ａ＞Ｂ用表示，Ａ＜Ｂ用表示。根据从高位开始比较的运算原则：按高→低的比较原则，依次类推集成四位二进制数码比较器——74LS85串行输入端来自低位的比较结果集成四位二进制数码比较器——74LS8574LS85的级联5.8.3数码比较器的应用5.9竞争与冒险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，从而导致竞争与冒险现象的产生。为了保证数字系统工作的可靠性，必须研究信号的传输延迟对电路的影响。

5.9.1基本概念

冒险是指在某一瞬间，数字电路中出现非预期信号的现象，即出现违背真值表规定的逻辑电平的情况。冒险也可以看成为一种过渡现象，一种干扰。数字电路从一个稳定状态转换到另一个稳定状态时，其中某个门电路的2个输入信号出现同时向相反逻辑电平跳变的现象，称该电路存在竞争。竞争的结果不一定都产生冒险，只是有可能会产生冒险现象。当输入信号改变状态时，在数字电路的输出端出现虚假信号(过渡干扰信号)的现象，称为竞争冒险。5.9.1基本概念“1”态冒险“0”态冒险5.9.2竞争冒险的判别

产生冒险的原因：一是门电路存在延迟；而是信号间的竞争。为确保系统工作的可靠性，一般认为只要存在竞争现象，就可能在电路输出端出现违背稳态下逻辑关系的干扰脉冲，必须预先采取措施避免竞争的产生。竞争与冒险的判别方法：I.判断逻辑式中是否同时存在某个变量的原变量和反变量形式——产生竞争的基本条件

；II.在一定的输入条件下，逻辑式是否可以转换为原变量与反变量相与或者相或的运算关系——原变量与反变量可能在某个门电路的输入端相遇，产生竞争。例5.9.1：判断下列3个逻辑函数是否存在竞争冒险。(1)当B=C=1时，，存在“0”态冒险；(2)当B=C=0时，，存在“1”态冒险；(2)当B=1，C=0时，，存在“0”态冒险；当A=0，C=1时，，存在“0”态冒险；当A=1，B=0时，，存在“0”态冒险。1.代数法消除竞争冒险在保证逻辑关系不变的前提下，在逻辑函数式中加入冗余项

；