数据选择器的工作原理简介

数据选择器与数据分配器的功能恰好相反，在译码器中我们曾介绍过译码器74LS138可将输入数据在地址输入的控制作用下，分配到相应输出通道上，如图4－26（a）所示。而数据选择器的功能则是将多路数据输入信号，在控制输入的作用下选择到数据输出端，如图4－26（b）所示，两者功能比较可由图4－26清楚看出。

图4－26　多路分配器和多路选择器

（a）多路分配器；（b）多路选择器

图4－27　数据选择器框图

数据选择器相当于无触点的单刀多掷开关。逻辑功能是在选择控制信号控制下从多个输入数据中选出一个，将它传送给输出端。具有2n个数据输入端D和1个数据输出端Y的数据选择器，通常有n个选择控制端A（也称控制地址端），用来进行信号的选择控制，如图4－27所示。n位选择控制变量可以组成2n个代码，每次根据选择变量的不同代码组合来选择不同的输入进行输出。那么，8个数据输入端则有3个选择控制端和1个输出端，具有这样特点的数据选择器称为8选1数据选择器。

中规模集成电路74LS151就是8选1数据选择器，现以74LS151为例分析数据选择器的特点及应用。

1.逻辑电路图

8选1数据选择器内部逻辑电路如图4－28所示。

图4－28　8选1数据选择器内部逻辑电路

根据芯片74LS151的逻辑电路图得出，当＝0时输出变量Y的逻辑函数为(www.xing528.com)

若将选择控制变量A2、A1、A0作为三个输入变量，上式可以看作是这三变量的各个最小项与各数据输入变量与项的和。根据逻辑函数最小项的性质，对于任意一组变量的取值，只有一个最小项的值为1，因此式中这三变量最小项一次只能一个为1，那么输出变量Y的逻辑值就是从8个输入变量D0～D7中选择1个作为输出。

从芯片74LS151的逻辑函数方程式可以看出，若将A2、A1、A0作为三个输入变量，同时令D0～D7为第四个输入变量的适当变量值，就可以在数据选择器的输出端产生任何形式的四变量逻辑函数。

2.引脚图和逻辑符号

8选1数据选择器74LS151的引脚图和逻辑符号如图4－29所示，D0～D7为数据输入端，A2 A1 A0为选择控制端，Y为输出端，为Y的反变量，另外，为使能端，低电平有效。V CC为电源输入端（5 V），GND为接地端。

图4－29　74LS151的引脚图和逻辑符号

（a）74LS151引脚图；（b）74LS151逻辑符号

3.功能真值表

表4－12所示为74LS151的功能真值表。从真值表中可知，当使能输入端＝1时，芯片被禁止，不能正常工作；当＝0时，芯片处于工作状态，实现8选1数据选择功能，同时，不论芯片的工作状态如何，两个输出端的取值始终保持反向关系，因此，常称输出端Y为原码输出端，为反码输出端。

表4－12　74LS151的功能真值表