呃,今天我们来看一下数字电子技术实验的第四个实验数据选择器 啊。首先呢,我们还是看一下本次实验中用到的 ic 模块,那么第一个 ic 模块是双四选一数据选择器,七四 ls 幺五三,他的引脚数是十六个,下边是他的实物图, 那么对于我们的测试来说,我们还是最关心的是他的引脚,那么我们看一下他的引脚图,十六号引脚是对应的是电源, 那么最右下角八号银角对应的是我们的接地端,那么为了让芯片能够 切换工作状态,我们有对应的使能端,也就是一号这个输入端和十五号输入端,一号引脚和十五号引脚 啊,数据选择器,他的原理是根据一个地址去对输入的数据中进行选择,那么对应的 a 零 a 一,也就是我们的二号和十四号银角是对应我们的地址输入, 它是一个二进制数,总共呢可以表示从零零到一一四个数, 那么呃,输入的数据就是下边的三四五六这四个引脚,而我们的数据选择器呢,就是在三四五六这四个引脚的输 组中,根据对应的地址啊去选择一个数输出,那么对应的七号银角就是我们的数据输出端。 呃,这个模块呢,是一个双四选一,也就是说它包含了两个四选一模块,下边的三四五六七是我们的一号模块,而上边的九十十一,十二十三是另外一个四选一模块, 那么对应的输入和输出我们就不去详细的介绍了。第二个数据选择器是我们的八选一数据选择器,七四 l s 幺五幺 对应的引角数仍然是十六个,同样的话呢,我们更关心的是它的引角分布, 十六号银角是我们的电源,八号银角是我们的接地,那么七号银角是我们的使能端, 然后 a 二 a 一 a 零是我们的地址输入端,也就是我们用于数据选择的地址。剩下的第零到第七是我们的数据输入端, 最后五和六是我们的数据输出端。那么在工作的过程中,我们七四 l s 幺五幺会根据 a 二、 a 一、 a 零这三个地址啊,在 d 零到 d 七这八个数据输入中选 选择一个从五和六引脚输出。那么接下来是我们的实验内容。 呃,实验内容主要分为三个部分,第一个是测试双四选一数据选择器的功能,第二个呢是八选一数据选择器的功能。最后一个我们要用七四 ls 幺五三实现全加气的功能。 首先看第一个实验双四选一数据选择器,首先呢,我们还是把这个芯片安装到 ic 插座上, 接下来呢,我们按照电源接地,然后输入端输出的顺序去接线,第 一个是电源,第二个是接地,第三个是要让该 i c 模块正常工作,那么就需要在它的使能端进行接线,一号引脚和十五号引脚都属于使能端,所以说我我们就把它们接到一起了。 然后是我们的地址输入端 a 一 a 零,于是的话呢,这个地方的 y 一 y 二、 y 三分别代表呢我们的使能端 s 地址输入端 a 一 a 零的输入。 接下来是我们的数据输入端,第三、第二、第一、 d 零分别接在了 y 五到 y 八上,对应的是 d 三到 d 零这四个数据输入端。最后就是我们的数据输出端七号引脚,我们呢接在上边的电瓶指示上, 根据电瓶这个二极管的量和面,我们来判断输出是高电瓶还是低电瓶。 最后呢,就是我们对它的功能进行测试。 呃,首先呢,我们在 s 为高电频的时候,去看一下改变 a 一和 a 零的时候,它的输出是否会发生改变。其次呢,我们在使能端为零的时候, 低电瓶的时候,再看一下改变相应的地址,他的输出是否会随之发生改变。那么对应的输出实际上一般来说有五种形式,第一种形式就是零,也就是说我们这个模块不正常工作的时候, 一旦正常工作了呢,他的输出只可能是我们的第三到第零这四个输入中的一个。那么我们怎么测试是谁呢?我们就是按一下 k 五,然后连按两次,看一下我们的输出是否会跟着亮灭两次, 如果我按第二就是 k 六,这个时候呢,发现输出的这个二极管跟着亮和灭了,说明呢, 我们的模块就是把第二的数据选择输出了,于是的话呢,我们在输出这个地方就可以填一下第二。 那么在整个测试过程中,实际上每改变一次 s a 零 a 一的数据,那么就需要把第三到第零这四个按钮每个都重复按两次, 从而判断究竟是把哪一个数据选择输出了。第二个测试的是我们的八选一数据选择器, 同样的话呢,我们在接线的时候也是先接电源再接地,然后呢接使能端,这是 s 接到了最右侧,然后呢接我们的地址端 a 二 a 一 a 零 a 零 a 一 a 二这个地方需要注意它的顺序是高位在最右侧,当然大家可以把高位接到左侧去, 那么剩下的事情就是我们要接输入和输出了,由于输出比较简单,所以说我们先把输出接 输出的五号引脚和六号引脚,分别是 y 和 y 的列,我们接到了 l 一和 l 二上,显示他们的输出状态。最后呢我们再把输入接到我们的数据开关上, 由于我们的输入比较复杂,所以说呢,我们特别需要注意他们的接线的一个顺序。首先我们发现四号银角是地林,也就是说我们的 最呃前边的一个数,我们接占两万一。接下来我们要接的是第一, 我们发现第一是十五号引脚,所以说我们需要这样子去引线接到 y 二上,接下来是第二,我们发现第二是二号引脚,于是的话呢,我们就从第二引一条线接到 y 三上, 接下来第三在十三号引脚,我们这样子去接,接到外四,第四呢在三号引脚接到外五,第六 啊,第五是十四号引脚,我们接到了外六,那么第六呢是一号引脚,我们接到了外七,那么最后还剩一个十二号引脚就是第七,我们接到这个地方 可以看到呃八选一数据选择器,它的接线还是相对来说比较复杂的, 那么下边 y 一到 y 八就是我们的数据 d 零到 d 七。 我们要测试的功能就是首先让我们的使能端输入为一,看一下我们的输出是否会跟着变化,其次呢,让使能端为零,该模块正常工作,然后改变 相应的地址 a 二 a 一 a 零的输入,那么分别从 k 一到 k 七, 然后每一个都按一下,看一下我们的对应的这个输出是否会跟着改变, 那么一旦改变,说明我们的 ic 模块就是把相应的某一个输入经数据选择之后输出了,那么对应的输出应该有十类,要么是零或者一,要么是第零或者第七中的任意一个。 最后呢,我们要实现的是全加气的功能,那么全加气的啊, 意思就是说我们在进行加法运算的时候,需要考虑来自低位的进位,如果有进位的话呢,我们需要把来自低位的进位以及本身的这两个数啊,三个一起加起来,然后产生一个新的数, 那么进行全加气的接线方式以及它的逻辑方程,我们可以参考实验指导书,我们在这个地方只讲怎么样去接线, 那么接线的方式跟前边思路是完全一样的,首先是电源,其次是接地,接下来呢是使能端让他正常工作,我们 也是让他们一和十五号银角接地,保证我的芯片是正常工作的。然后呢,是我们的地址输入端 a 零和 a 一,那么放在我们的下边这一块, 然后呢,根据我们的逻辑表达式,或者说我们的逻辑方程,我们的二 d 零这个输入端需要接地, 然后呢二 d 三需要接高电频,然后, 嗯,二地一,二地二,一地三,一地零呢,都属于来自机位的进位, c n 减一, 那么剩下的 e d 一和 e d 二接来自低位进位的 need, c n 减一 need。 最后呢就是我们的两个输出, e q 和 r q, 那么这两个数分别对应的就是我们的 c n 向高位的进位输出, s n 呢是和位,就是和数的一个输出。 于是的话呢,我们要进行的全家器的测试,就是看一下是否实现了全家的功能。 那么当我们的 c n 减一为零的时候,也就是说来自 d 位没有这个进位输入的时候呢,我们实际上就是 a 一和 a 零两个数相加,看一下它的输出是否会产生进位输出,然后呢和数是多少,就比如说这个地方, 嗯, cn, 减一为零, a 一 a 零分别为一,那么加起来应该是零,加一加一等于一,零产生了一个进位输出,那么第一位的就是本位的和数应该是零,如果有进位输入 一,那么同时 a 一 a 零也是一的时候呢?实际上就是这三个数相加,加起来应该等于三,对应的二进制数应该为一,一,也就是说和数和进位输出同时为一,那么这样子我们就 实现了一个数据的全家功能了。以上的话就是我们本次实验的主要内容,谢谢大家。
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用七四 l s 幺五三可以实现全加气的功能,下边就是实现的电路图, a, b 是两个加数, c, i 是来自于低位的进位,他们三者需要做相加,也就是实现了全加的功能,最终输出 c, o 就是进位,输出 s 是和数, 也就是说他俩也构成一个二进指数。我们在课程中已经推导过接线的方程,得到相应的接线图, c, i 接到 d 幺零 d 幺三 d 二幺 d 二二上 c, i 经过反向器得到 c i, c 接到 d 幺幺 d 幺二上 d 二零接 d, d 二三接高电频,此时的话呢,就可以实现全加气的功能,下边我们就用 mutism 来对 七四 l s 幺五三实现全加气进行仿真。首先新建一个工程, 然后保存一下为六七四 l s 幺五三实现全加气功能。 由于做的是数字电路的仿真,首先需要更改数字的仿真设置,点数字仿真选为真实的,然后 呢开始找七四 l s 幺五三所在的位置,左侧快捷栏中找到 t, t l, 点一下,然后选择七四 l s 系列, 从下拉列表中去选幺五三,找到双击一下就可以把幺五三放下来了, 然后放大一下,双击之后看一下它需要的电源和 d, v, c, c 和 ground。 所以说呢,我们从左侧的快捷栏中找到电源,点一下找 v, c, c, 把它放到这个地方, 然后再点电源,找到 d ground 数字 d, 把它放到另 另外一段,从而的话使得幺五三能够正常的工作。由于在我们右侧电路中有一个反向器,所以说还需要再加一个反向器。 同样是在 t t l 中去找七四 l s 零零不行,零二不行,零三也不行,零四,反向器直接双击选一个放到这里, 这样子的话呢,反向器也有了,下边呢就剩下开始接线了。 由于我们一共有三个输入, c, i, a, b, 在仿真的过程中需要改变输入它的高低电频,所以说呢,还是需 要和前边的实验一样,用单刀双字开关来进行高低电瓶的切换。我们从左侧基本这个按钮点开,从列表中找到 switch, 然后呢选择第二个 s p, d, t 单刀双指开关,把它拖出来之后的话对它进行水平的翻转,然后 我们一共有三个输入信号,所以说需要三个单刀双指开关, ctrl c, ctrl v, 一个放到下边,对应的是下边 a 和 b 这两个数,接下来改一下快捷键,这个呢 我们可以改成 c, 因为我们这边是 c and 首字母是 c, 下边 a 和 b 呢,用 x 和 z 设置为快捷键,双击之后点键盘上的 z, 自动就会把键开关选为 z, 然后点确定就可以了。此时的话呢,通过 z, x, c 就可以对三个输入进行相应的调整, 我们希望输入一个是高电瓶,一个是低电瓶,所以说呢,还需要对开关的输入信号进行设计,一个用 v c, c, 一个用 ground, 一上一下开关,所有的上方都接 vcc 就好了, 所有开关的下方都接 ground 接电, 这样的话切换开关就能够切换高低电瓶的输入。下边呢就可以开始接输入端的线了。下方两个,一个接 a, 一个接 b, 这两个之间实际上是没有什么顺序的区别的。 上方呢看 c i 要接到 d 幺零,就从开关引出来, 这个需要接这里,之后的话,应该是 d 幺三也和它接到一起, 然后下边的 d 二幺 d 二二也需要接 c i, 然后再看 c i, c 应该是 d 幺幺和 d 幺二,接的是 c i c, 也就是从这个地方 c i 进来之后接反向器,接到 c 一 c 二这两个输入段, 最后则剩下二 c 零,也就是 d 二零和 d 二三,这两个一个接地,一个接电源, 我们呢考一个 j d 端出来, ctrl c, ctrl v, 下边放一个 j d 端, 之后的话呢,可以把二 c 零直接接地,然后二 c 三呢需要接电源接到上边,下边的 g 一和 g 二,根据图中需要接地,所以说呢,把它们直接接到这里,这样子的 话,整个输入端就接线完成了。再看输出,输出我们显示的是一个两倍的二禁止数,因此的话呢,可以用数码管来进行显示,点左侧的指示器 点一下,然后里边找 hex display。 这里呢,我们可以直接用 d c d hex, 这个它的特点就是 只有四个 a b c d 的输入端,而没有电源端了,也就说我们不需要考虑电源的接法,直接呢把数据的输出接上去,就可以正常显示数字。 由于 y 二是 c o 进位输出它的是高位,所以说呢,把二 y 接到二 号,意外呢是 d 位接到一号,三和四的话,不需要就不需要接了,此时的话呢,输出你应该能够显示零一二三这三个,这四个数才对。 这样的话呢,我们的接线就接完了,下边开始进行仿真就可以了,我们看一下下一页的仿真的表格,首先 打开,开始仿真了,下边你可以发现这个地方显示是一个闪烁的形状,也就是说正在仿真中。然后开始看第一行, c、 i、 a、 b 都为零,零零 零三个低电瓶,此时输出显示为零,所谓的零呢,意思就是说我的 c、 o 和 s 都为零,这样子才是一个二进制的零嘛。 然后开始看零零一,也就是我们需要把 b 最下边这个切换成一,就按一下 z, 这就是零零一了,输出显示为一,那就是零一嘛。 然后下一个是零幺零零幺,按一下 x, z 呢,按一下零幺零,从上往下的顺序输出呢,仍然是一,那就是零一就可以了。再看零幺幺,这, 这是零,这个是幺,这个是幺,按一下 z, 零幺幺,输出为二。二的话呢,在二进制中就是一零,也就是说进位 co 为一和数为零,才能够输出显示为二。 再看幺零零,按一下 c, 幺, x 和 z 都按一下幺零零,输出显示为一,也就是零一。再按幺零幺,按一下 z, 幺零幺, 输出为二,也就是一零。然后是幺幺零幺,按一下 x, 按一下 z, 幺幺零,输出 缩,仍然是二,也就是一零。最后则是幺幺幺,按一下 z 就好了,幺幺幺,输出为三,也就是二进制数的一一。 从而的话呢,就可以把不同输入情况下对应的输出都列表列出来了, 就可以发现输入和输出间的关系的确是一个全家的关系。也就是说我们用七四、 l、 s 幺五三双四选一的数据选择器,实现了一位数的全家器的功能, 从而的话呢,就完成了仿真了。我们可以关掉仿真,保存一下,结束仿真。

采用 muticine 对七四 l s 幺五三的功能进行仿真。七四 l s 幺五三是一个双四选一的数据选择器,它里边包含了两个四选一的数据选择器,其中上边的 d 一零到 d 一三和输出外一构成一个四选一,下边的 d 二零到 d 二三和外二构成另外一个四选一。下边的 a 和 b 是地址输入端, b 为高位, a 为低位。 要让电路正常地实现数选功能,使能端 s 一 s 二需要接地。下边我们就来用 mutism 对它的功能进行仿真。 首先新建一个工程,然后保存一下,保存为五七四 l s 幺五三功能。 呃,由于我们做的是数字电路的仿真,所以说需要更改仿真设置,改为真实需要电源和数字 d。 接下来去找七四 l s 幺五三,我们从左侧的快捷栏中找到 t t l, 点一下,然后找七四 l s, 这里边呢就都是七十 l 系列的元气垫,我们要找的是幺五三,从上往下 慢慢的找,找到幺五三双接就可以把它放在这个地方了。接下来呢就是对这个电路进行构建, 我们双击七四 s 幺五三,会发现它需要 v c, c 和 ground, 所以说找到电源的快捷按钮,点一下, 选择 v c c, 先放一个电路电源,然后再找 deground 数字 d 放到这个地方,此时的话幺五三才能够正常的工作,有了正确的电源和接地了。 然后根据右边的电路图,我们需要让 s 一 s 二,也就这个地方的一 g 二 g 接地,选中 ground, 复制粘贴放到下边,然后把这两个直接和它连到一起就可以了。 接下来我们要对上边一号的四选一进行数据测试,首先呢需要设置输入,我们需要在仿真的过程中能够自由的调节 b, a 这两个地址以及 ic 零到 ic 三这四个数据的输入,所以说呢需要用单刀双子开关来切换他们的输入状态,是电源高电瓶还是接地的低电瓶。 接下来呢就是去找单刀双指开关,他在我们的基本这个元器件中点 点一下,从这个列表中找到 switch, 然后选择第二个单刀双指开关,双击就可以把它放到我们的电路图上了,之后的话右键选择水平翻转。 我们一共有六个输入端,两个地址,四个数据,所以说一共需要六个单刀双指开关,所以说直接 control say, ctrl way 粘一个, control way 再粘一个, 再加一个,这就四个针对于上边四个数据输入,然后还需要两个对应的则是地址 b 和 a 的输入,我们呢需要改他们的 快捷键,首先最下边的双击之后点 a, 设定为快捷键 a, j 五呢,双击之后点 s 设定为快捷键 s, a 和 s, 数据呢,我们用 z, x, c, v 去设置快捷键 z 这个呢是 x 这个 c, 这个 v 都是双击键盘上点一下 z, x, c, v, 然后点确定就可以了。 之后的话呢就可以开始接线了, a 接 a 这个,第二个 g, 五呢接上十四号引脚,上边的四个分, 分别对应的就是六五四三,六五四三。最后则是我们的 按键,单刀双指开关,一端需要接电源,一端需要接 d, 这样子的话才能够通过快捷键切换它的高低电瓶的输入,所以说呢,还需要 ctrl z、 ctrl v, 把电源拷过去一个 复制粘贴,把接地端拷过去一个,然后呢开始接线,所有 开关的上方都接电源就好了,一个一个把它接好就行, 然后所有开关的下方都应该是接地, 这样子的话呢,就可以通过 a、 s、 z、 x、 c、 v 这六个快捷键切换地址输入和数据输入了。最后我们需要看的就是输出它的变化情况, 从左侧快捷栏中找到指示器这个按钮,点一下里边呢找 pro 吧, 随便找一个,比如说我们找到一个 blue 的,把它放在这个地方就可以了。要测的是 输出的外衣高低电瓶,所以说把 pro 直接连到外衣的输出端就可以了,当输出大于二点五伏灯就亮了,小于二点五伏灯就灭了。 接下来就可以开始进行仿真了,我们看一下下边需要仿真的内容。首先是看地址为零零的时候对应的输出, 先开始仿真,地址为零零意味着是 a s 为零零,也就是按一下 a, 按一下 s, 此时的话呢,两个地址输入端都接地为零零的地址, 然后按一下 z, 多按几下开关,不停地切换,发现输出不变,再按 x 多切换几次发 线,输出也不变,再按 c, 输出也没有变化。最后按 v 就会发现 v 接电源输出灯亮, v 接 d 输出灯密,它们之间是相关的关系,也就是说此时地址为零零的时候,我们的数据是选择了 i c 零作为输出的, 而 i c 零呢,在我们前面的电路图中对应的就是 d 零的输入信号,所以说可以直接写输出就是 d 零。 接下来再看第二横零一的地址输入端,我们说 b 是高位, a 是低位,因此的话应该按一下 s, 就会让它的地址变为零一。 此时的话呢,仍然是一个一个去按,先按 z 没有关系,再按 x, 没有关系,再按 c, 发现输出和 c 对应的这个输入有关系, c 对应的是 c 一,再按 v 没有关系。因此的话,可以判定此时的输出就是我们的 ice, 它相当于把这个数据选择输出了。 因此的话就可以得到结论,在地址为零一的时候,输出的信号就是我们的第一这个输入信号。 然后再看一零这个地址,按一下 a, 按一下 s, 地址输入为一零。 接下来 z, x, c, v, 每个都按几下,先按 z 没有关系, x, 可以发现按 x 的话,输出是有变化的,它们之间有相关性,再按 c 没有关系,再按 v 也没有关系,因此的话,输出就是 z 和这个 x 对应的 i c 二的数据, i c 二呢,就是我们的第二,所以说此时数据选择器是选择第二这个信号输出的。 最后再看地址为一一的情况,按一下 s, 两个都是高电频,地址就是一一。此时的话呢,仍然是一个一个去按。先按 z, 可以发现 此时输出就是 z 所对应的输入端, x 没有关系, c 没有关系, v 也没有关系,而 z 所对应的输入 i, 那这个 e、 c 三也就是我们的第三这个数据输入,所以说在地址为一的时候,输出就是第三, 这样子的话呢,我们就把七四 l s 幺五三它的功能完成了测试,最后保存一下就可以结束了。


今天这期视频我们来讲如何用数据选择器以及溢码器来实现组合逻辑电路。我们前面学了用基本的逻辑门来构成一些比较复杂的逻辑电路,比如说可以用逻辑门构成编码器、溢码器、数据选择器等。 但是如何用数据选择器来构成组合逻辑电路呢?这是否具有可行性呢?首先我们来回顾一下前面所学的数据选择器,他的电路结构以及工作原理。这是一个七四 ls 幺五三数据选择器芯片的其中一半, 写了个二分之一,对吧?他有四个输入端,一个输出端,还有两个控制端,那么这是芯片的使能引脚,也就是控制芯片是否输出或者整个芯片关闭。一般我们在使用这个芯片的时候使能引脚,大多数情况下都是直接让芯片正常工作就好了,不需 需要让芯片关闭,除非是需要几个芯片集连起来的时候才需要选择对应的芯片输出,所以这个地方的使能一般只用这一个芯片的时候就让他打开芯片正常工作,所以这个引角我们就不需要多去看 看他了,剩下这几个引脚怎么去控制他能够实现用这一个数据选择器芯片来搭出各种各样的组合逻辑电路呢?首先我们要知道一个概念叫做最小象,这个在我们前面几张的内容当中也都反复提到过,最小象其实就是 个输入变量,他们原变量和反变量组合在一起,并且以最简语或表达式的形式把它加到一起,得到最后的一个输出 y, 而我们这个数据选择器两个控制输入端,如果都是零,并且芯片处于使能状态下,那么他对应的 y 就是输出 d 零这一个引脚,他的电 平直,那如果是零一,那么他就是第一一,零就是第二一一就是第三。输出端就对应的由这个 a 输入端来控制他的电瓶,是复制前面哪一个输入端的电瓶,由增值表转换到对应的表达式。根据原变量、反变量以及这 d 写到一起之后就可以得出 y 等于 a 一非 a 零非 d 零以及后面这些项,那么我们可以看到这个 d 它是一个未知的变量,而前面这个 a 零非 a 一非,它可以组合形成这种最小象的形式,那 这个地它其实可以变,它可以是某个变量,可以等于零,可以等于一,所以这个就给我们极大的拓展空间,由于它这个结构是具有一定的最小象以及整个式子最简语或表达式的形式。理论上来说,我们所有的组合逻辑电路,它都可以通过这种语或表达式的形式表达出来,只不过 过它过程当中需要化解转换一下,那么所有的都可以转换成这种形式,并且这个数据选择器它这个特点还刚好就是这种形式。所以我们可以用数据选择器做出任意的组合逻辑电路,包括可以用数据选择器做溢码器,那么我们后面也会学到用溢码器 也可以搭出各种组合逻辑电路。那么首先先看这边的数据选择器,他是怎么去搭出一个组合逻辑电路的。看到书上这样一个例子,如果要实现输出 f, 或者说你用外表示也可以实现这个 f 等于 a, a, b 加 b, c 加 c, a, 也就是 a 和 b 做与运算, b 和 c 做与运算, c 和 a 做与运算,然后这三个在做货运算这样一个组合。逻辑电路怎么去通过数据选择器实现呢?其实很简单,因为我们这里边只有三个变量, a、 b、 c, 对吧?那么我们知道数据选择器四选一 一这种他有两个控制输入端以及其中一个数据输入,那么加起来他就是三个变量,对吧?所以我们可以用四选一的数据选择器来实现这样一个弹出的功能。首先我们要把它化成最简语或表达式, ab 加 bc 加 acab, 缺了个 cbc, 缺了个 aac, 缺了个 b, 那我就再补上 a, b 乘以 c 加 c, c 加 c c, 它是什么东西?等于一吗? a, b 乘以一,它还是 a、 b, 所以就不改变它这个原来的值,那后面这每一项也是一样的, 所以它就会出现一个 a、 b、 c 加上 a、 b、 c、 c, 后面每一项都会出来一个 a、 b、 c, 以及对应的这个地方就是 a、 c、 b、 c, 我们再把这个 a、 b、 c 合并到一起,因为这一个变量自己加自己还等于自己,这是我们第一章学的逻辑化解过程当中的公式,所以这样画出来最终就是这个东西。那么变成最简语或表达式之后, 我们再把它和这个数据选择器他对应的这个 a 零 a 一这样去比对。我们设定一下变量是怎么一个对应关系,因为上面是 abc, 底下是 a 零 a 一和 d, 怎么去对应起来呢?我们假设这个地方对应的关系,比如说 a 对应的是 a 一,然后 b 对应的是 a 零, c 对应的是 d, 先不管它是第零还是第一,因为这些 d 呢,它可以改变它的值的。好,那么我们来看一下把上面这个式子 a c b c 把这个带进去嘛, a 的话就是什么 ae, 对吧?所以就是 ae 非 b 是 a 零 c 是 d, 一项一项写出来和底下这个对比,对比完了之后发现他肯定会有一些相等的,你看这个地方 aea 零 d a 一 a 零第一好,那么这个第一这个变量他是不是就等于 c, 这样就匹配起来了,对吧?其他的项也是以此类推。最后我们匹配完了之后,把对应的输入变量给他连接好,那么我们 直接来看最后的结果,这个芯片就这样连起来了,最后推导出来第一和第二他是要连接这个输入变量 c, 第三直接连接一,也就是高电频,第零直接连接低电频,也就是零,然 然后 a 一和 a 零作为 a b 两个输入端,这个 s t 齿能引脚始终保持低电频,让芯片始终齿能,然后 f 就是最终的输出。所以我们可以通过这个表达式的转换,以及和数据选择器对应的表达式进行匹配, 然后得出的一个结果,再连接到我们这个输入端,这样的话你看就很简单了,用一个数据选择器输入给他接一些变量高低电瓶,一接就不需要接那么多,与门或门非门一大堆的东西连一大通再接出来了,这个就不需要 化解了这个过程了。所以说数据选择器他可以实现任意的组合逻辑电路,当然这个地方他只有一个输出端,如果你要有多个输出的,那么你就多借 几个数据选择器吗?你输入端在合理分配一下,就可以实现任意组合逻辑电路。那么再往下看,一码器他其实也是类似的,他也可以实现各种组合逻辑电路。因为我们一码器通过前面的学习,他的针织表对应下来的表达式也可以转换成各种最小项。最后他这个输出端需要一个 门与飞门,或门或飞门都可以,因为他每个输出端都是一个最小象的形式,所以多个最小象通过输出端的这个综合起来的门电路,把它合到一起去,就可以做出不同 同种类的组合逻辑电路。而且一码器他更简单,因为他输出端比较多,所以这些最小项通过输出端的门电路组合之后,他可以形成多路输出,不需要像数据选择器那样,他 多路输出的时候可能要加多个芯片,这个呢,只需要这么一个芯片,再加上几个门店路就可以实现了,非常简单,比前面的那些一大堆的门店路 连的几十条线那种要简单的多了吧。直接用一个现成的芯片,再加上几个简单的门电路,接几根线他就实现了,这就是一码器,他也可以实现任意的组合逻辑电路。所以我们学习这个竖电,他其实是一层一层叠加上去了,一开始学的工 是为了后面化解电路,提升电路稳定性,提升速度来做铺垫的,后面学到的这些简单的逻辑门, 为了我们能够明白这个芯片内部的工作原理,以及他为什么输入输出有这么多端口,以及他整个的逻辑过程。我们学习了这些芯片的工作原理之后,就可以通过这些芯片来实现更复杂的电路,而不需要从最基本的逻辑门开始搭起来。 就相当于是我们先用沙子和水泥搅和了之后变成混凝土,然后我们再用混凝土去造楼的一个过程,而不需要从沙子开始 堆这一栋楼,所以我们这一个过程他是层层递进,循序渐进的。好了,今天这期视频我们就简单讲到这里,感谢各位朋友的观看。下期视频我们继续往后讲,只读存储器,也就是 rom, 他是什么样的工作原理?


今天我们看另外一种芯片,芯片名字叫做七四 s 幺五三,这个东西它是什么东西呢? 他是一个双四选一的数据选择器,双四选一就是说同样这里两个地址输入端, 这里呢有两个使能端,然后这里呢有两个输出端,这里输入端的话,你看这里 e x 零、 e x 一、 e x 二、 e x 三 和二 x 零,二 x 一,二 x 二,二 x 三,它这里面的话就是两个四选一的数 数据选择器把它串到一起来了。好,我们看一下它的一个功能,首先一一和二一,这两个就是使能端,同样也是低电瓶有效,因为有个圈吗? 就是低电瓶有效。好,这个一 x 什么东西,他对应的输出就是一 y 二 x 什么东西,他对应的输出就是二 y。 他们两个数据选择器,他们共用一个地址输入端。好 供应的地址输入端,我们看他他的一个功能也是一样。我们先让 先假设让一个四选一的选择器有效,我们看一下他什么情况,那么此时这里的地址输入端就是控制谁呢?控制第一个四选一的数据选择器, 我们同样看一下现在他的地址输入端是零零,那么选择的是哪一个输入端的信号送到输出端呢?就是 e x 零送到输出端, e x 零他接电源, 所以他呢输出高电瓶,比如说我要把它改成零幺零幺,转化成时精致是多少呢?就是一啊,就 是一,那么就是把 e x 一输入端的信号送到输出端,我们注意看 e x 一它接地, 所以他是低电瓶,所以说输出他也是低电瓶。 ok, 我们现在让第二个四选一的数据选择器有效,第一个我把它关掉。 好,第二个数据选择器也是同一个道理, 零零就是把二 x 零它的一个 输出端的信号,呃,输入端的信号送到输出端,我们注意看二 x 零,他接的是 d, 所以说二 y 输出低电瓶。再比如说零幺 就是把二 x 一的信号把它送到输出端,我们注意看二 x 一它接的是电源,所以说二 y 他的信号输出的信号是高电频。如果说我让两个四选一的数据选择器同时有效呢? 那会出现什么问题?那就是两个一起工作,共用一个地址输入端,比如说现在是零零零零是什么情况?就是 e x 零送的第一个 输出端,然后二 x 零送到第二个输出端,一 x 零接电源,所以输出高电瓶。二 x 零输出,他这里是接地,所以说二,第二个输出端他是低电瓶。 好,如果说他是幺幺幺幺,是二进制的几,二进制的三 好,幺二幺的时候,第一个四选一的数据选择器,那就是把 e x 三的 输入端信号送到输出端,我们注意看 ex 三,他是接地的,所以他是低电瓶,那么第一个输出端也是低电瓶。第二个 就是把二 x 三送到输出端,二 x 三它接的是电源,所以说 第二个输出端输出刀电瓶,这就是双四选一的一个数据选择器。七四 s 幺五三。明天为大家详细讲解如何用数据选择器实现逻辑函数。


这就是对于八选一数据选择器的输入输出以及他们的因果关系进行分析,然后再来看,一步一步的来完成我们电路的设计, 一样的,电路设计分三步走,第一步看资源是否满足设计要求。 刚刚说了八选一数据选择器,它要求有八个数据的输入端,三三位的地址选通端, 那我们看他满不满足要求呢?这里有四个数据输入端,乘以二有八个满足了,对吧?那这里呢? a 一 a 零有两个啊,地址的选通端, 我们要四位,哎,乘以二也满足了,但是不一定用哦,输出呢啊,一个输出,我有两个输出嘞,对吧?所以也满足要求,那 a 的问题就解决了。第二个问题,输入端的确定,输入端的确定 利用,我们要尽量利用片内原有的资源,对不对?我们片内原有二位的地址输入可以满足啊?这个输入信号低两位的四选一 可以满足低两位啊, a 一 a 零的这样一个四选一的过程,那如何去扩展这个最高位 a 二呢?怎么去扩展这个最高位 a 二呢?是不是用这个除了片一的这个 a 一 a 零以外,用这个片二的 a 一 a 零去扩展这个最高位呢? 不是的啊,一般情况下,我们如果做扩展的话,我们都会用什么?会用扩展是会用那个使能端,使使用这个使能端进行扩展,那这个七四 h c 幺五三的使能端是什么呢?就是这个控制端 s e, 那我们首先就考虑利用这个 s e 去扩展这个最高位, 那我们扩展的时候往往往往是要进行什么样的一个约束呢?从我们之前讲的这个例子来讲,这么多例子来 说啊,我们往往在这种四选一扩正扩成什么八选一或者什么八,嗯,八线三线扩成这种什么十六线、四线, 这种情况下,我们往往是什么一片工作的时候,另一片不工作,如何去利用这个使能端,利用这个附加的控制端 se 呢?而且在利用这个呃控制端的时候,还可以做到要一片工作,另一片不工作啊。 我们通过将 s 一,然后呢接一个反向器,接到 s 二,将这两个端口连起来,作为最高位 a 二,作为最高位 a 二的输入,我们具体来讲一下啊, 他是怎么样来实现这个功能的?当然输出端啊,第三步是输出端的确定,对吧?那在输出端的话,我们会发现他有一个 y 一,还有个 y 二的输出,我们就直接接个接一个货门啊,变成了一端的输出。 好,我们现在呢把这个电路接好了,接好了之后我们来看,我们来验证一下这个电路的功能啊, 当我们这个接了 s 一和接了反向器,接到 s 二的这个输入端作为输入端,对吧? a 二的输入, 当这个最高位 a 二输入为零的时候,输入为零的时候,因为对于这个骗子来说, s 一他是低电瓶有效,是不是?当他为零的时候,这边接了反向器 s 二是不是就为一啦? 那 s 二就怎么样了?禁用了对吧? s 二就禁用了, s 二不能工作,这时候只有谁能工作? s 一能工作,对不对?只有 s 一能工作, 所以呢,骗一工作,骗二禁止,那 a 二一这个时候已经给他设定什么设定为零,他的输入就是零啊,对吧?那 a 二 a 一 a 零,那可以输入地址什么呢? a 二这个位一定是零嘛,对吧? a 一 a 零 设定为,我们要这个八选一数据通,嗯,数数据选择器的这个 a 一 a 零,对不对?那可以输入什么呢?可以输入零零零到零幺幺,对吧?那这个 选择的结果从哪里出来呢?从这个 y 一出来,对不对?从 y 一出来,因此 y 一就可以输出 第四位的 d, 他跟这个是一致的,对不对?一一对应的,跟这个 d 幺零幺一幺二幺三是一对应的,也就是说跟我们这个八选一的第四位的输出 d 零到 d 三是一一对应的,对吧?零零零到零幺幺嘛, 等于就是第零到第三嘛, y 一就输出第四位的其中之一,那这个时候因为 y 二是被禁用的 y 二,哎, s 一 s 二为一的话, y 二是被禁用的,所以 y 二输出的是什么?始终为零, 那将它 y 一跟 y 二进行相互, y 等于 y 一加 y 二,因为 y 二始终为零,所以 y 等于 y 一。这就是当 这个 a 二,也就是八选一数据选择器的地址位最高位为零的时候的情况。那当它为一呢?当它为一呢?当它为一的时候啊?片二工作片一禁止,对不对? 那 a 二包括这个最高位 a 一 a 零可以输入地址什么呢?幺零零到幺幺幺, 这个时候 y 二输出高四位的第二零二一二二二三所对应的第四、第五、第六、第七 高高思维,对不对?输出其中之一,那 y 一因为被禁止使用它,所以它始终输出为零,同样将它两者相互 y 的输出就等于 y 二, 这就完成了。通过一个啊七四 h c 啊幺五三,然后来把它啊 设计成一个八线啊八选一的这个数据选择器的这样的一个过程。 a。
