数字三态门及其应用课件.ppt

1、同学们早晨好同学们早晨好!数据选择器的应用数据选择器的应用多路开关多路开关MUX是一种是一种通用性通用性较强的中规模集较强的中规模集成构件（功能模块），它主要应用有以下四方面：成构件（功能模块），它主要应用有以下四方面：在数据传输时，实现并串转换；在数据传输时，实现并串转换；作数据选择，实现多路信号分时传送（作数据选择，实现多路信号分时传送（单向单向总线总线）；）；实现各种组合逻辑函数；实现各种组合逻辑函数；能产生序列信号，为电路提供控制信号。能产生序列信号，为电路提供控制信号。在数据传输时实现并串转换在数据传输时实现并串转换例如：设计转换逻辑电路转换逻辑电路，实现将八路并行输入信号D0D7转

2、换为串行信号。并入并入串出解：选用八选一数据选择器74LS151实现。输入端D0D7，控制端CBA，输出端Y，使能端接地。作数据选择实现多路信号分时传送（单总线）作数据选择实现多路信号分时传送（单总线）例如：四路信号例如：四路信号A、B、C、D，每一路信号有两位，每一路信号有两位A1 A0、B1 B0、C1 C0、D1 D0，实现分时传输。，实现分时传输。解：用解：用7415374153实现实现数据选择器数据选择器74LS153 芯片功能表芯片功能表 D30X X X D31 1 D20X X D2 X0 1 D10X D1 X X0 1D0 0D0 X X X0 001X X X XX X输

3、出输出Y输出控制输出控制数据输入数据输入D0 D1 D2 D3选择输入选择输入A1 A0ST例如：四路信号例如：四路信号A、B、C、D，每一路信号有两位，每一路信号有两位A1 A0、B1 B0、C1 C0、D1 D0，实现分时传输。，实现分时传输。解：用解：用7415374153实现实现BA00011011两位二进制计数器每一路信号每一路信号若是四位，若是四位，怎样来实现怎样来实现分时传输？分时传输？数据选择器输出端逻辑函数表达式特点？数据选择器输出端逻辑函数表达式特点？是地址（选择）输入最小项与输入数据之积的与或式。是地址（选择）输入最小项与输入数据之积的与或式。八八选选一一）时时（,0 7

4、070126012501240123012201210120012 STDmDAAADAAADAAADAAADAAADAAADAAADAAAYiii时时，四四选选一一）（0 30301201121001 STDmDAADAADAADAAYiii用数据选择器实现各种组合逻辑函数用数据选择器实现各种组合逻辑函数q用四选一数据选择器实现用四选一数据选择器实现两变量两变量组合逻辑函数，组合逻辑函数，用四选一数据选择器实现用四选一数据选择器实现三变量三变量组合逻辑函数；组合逻辑函数；q用八选一数据选择器实现三变量组合逻辑函数，用八选一数据选择器实现三变量组合逻辑函数，用八选一数据选择器实现四变量组合逻辑

5、函数；用八选一数据选择器实现四变量组合逻辑函数；0 30时时）（STDmFiii 0 70时时）（STDmFiii例例1 1 试用八选一数据选择器实现逻辑函数试用八选一数据选择器实现逻辑函数 F1F1(A A,B B,C C)=()=(m m1 1,m m2 2,m m4 4,m m7 7)。70701260125012401230122012101200120iiiDmDAAADAAADAAADAAADAAADAAADAAADAAAFEABCCBACBACBAmCBAF )7,4,2,1(,1）（FF1？7070126012501240123012201210120012iiiDmDAAAD

6、AAADAAADAAADAAADAAADAAADAAAFA2=A，A1=B，A0=C D0=D3=D5=D6=0D1=D2=D4=D7=1ABCCBACBACBAmCBAF )7,4,2,1(,1）（1FF 使使令令画出逻辑电路图？画出逻辑电路图？则有则有76543210ABCDDCABCDBADCBABCDADCBACDBADCBAF 解：采用解：采用函数函数表达式表达式比较方法比较方法实现。实现。D0=D3=D5=D6=0D1=D2=D4=D7=1F1的逻辑电路图如下所示：的逻辑电路图如下所示：A2=A，A1=B，A0=CD0D1D2D3D4D5D6D7FA0A1A2+5VABCFF1=(

7、m1,m2,m4,m7)74LS151ECABCBACBACBAY 301201101001DAADAADAADAAF CDDCDD 2130,比较两式:例例2 2 试用四选一数据选择器和逻辑门实现逻辑函数试用四选一数据选择器和逻辑门实现逻辑函数Y(Y(A A,B B,C C)=)=(m m1 1,m m2 2,m m4 4,m m7 7)。解：解：比较函数表达式法。比较函数表达式法。1FF 从而可画出逻辑电路图A1=A，A0=B，D0D1D2A0A1D3FCF1(m1+m2+m4+m7)BA4选1E1双双4选选1路数据选择器路数据选择器74LS25374LS25374LS253功能与功能与7

8、4LS15374LS153完全相同，为双四选一数据选完全相同，为双四选一数据选择器，不同的是它是择器，不同的是它是三态输出：高电平、低电平和高阻三态输出：高电平、低电平和高阻三三种输出状态。种输出状态。逻辑符号图普通普通TTLTTL门的输出只有两种状态门的输出只有两种状态逻辑逻辑 0 0 和逻辑和逻辑 1 1。三态逻辑三态逻辑(TSL)(TSL)（Three State Logic Gate）：）：三态逻三态逻辑门该门输出不仅有高电平和低电平两种逻辑状态，还有辑门该门输出不仅有高电平和低电平两种逻辑状态，还有第三种输出状态第三种输出状态 高阻状态高阻状态（又称（又称失效态、截止态、开失效态、截

9、止态、开路态或禁止态）。路态或禁止态）。这时输出端相当于悬空。这时输出端相当于悬空。常用的三态门：常用的三态门：三态非门，三态缓冲器，三态非门，三态缓冲器，三态与非门，三态或非门三态与非门，三态或非门三态逻辑门（三态逻辑门（TSLTSL）和三态逻辑部件应用）和三态逻辑部件应用1.1.三态非门三态非门(教材教材p15p15）)(0)F 1高阻态输出或三态输出时，出高电平输出或低电平输（时，ZFENAFEN高阻态）时，时，(1 0ZFENAFEN使能端，低电平有效EN使能端，高电平有效EN三态非门逻辑图三态非门逻辑图高阻态：不是高阻态：不是一个确定的电一个确定的电压值。是一个压值。是一个特大的电阻

10、值特大的电阻值普通普通TTLTTL门只有两种状态：逻辑门只有两种状态：逻辑0 0和逻辑和逻辑1 1，这两种状态都是，这两种状态都是低阻输出。三态逻辑输出门的第三态是高阻态输出，输出端相低阻输出。三态逻辑输出门的第三态是高阻态输出，输出端相当于悬空。当于悬空。三态输出四缓冲器三态输出四缓冲器7 4 L S 1 2 5 引 脚 图引 脚 图三态非门三态非门三态缓冲器低有效三态缓冲器低有效逻辑符号逻辑符号使能端低有效使能端低有效三态门？三态门？2.2.三态门用于单向数据总线结构三态门用于单向数据总线结构任何时刻只能有一个控制端有效，即只有一个三态门任何时刻只能有一个控制端有效，即只有一个三态门处于数

11、据传输，其它三态门处于禁止状态。处于数据传输，其它三态门处于禁止状态。有四个信号有四个信号A，B，C，D通过一条总线传输？通过一条总线传输？EN信号（信号（ENA,ENB,ENC,END)由控制电路（时序机）提供。由控制电路（时序机）提供。三态输出四缓冲器三态输出四缓冲器74LS12574LS125又称为又称为四总线缓冲门四总线缓冲门单向数据总线结构单向数据总线结构具有三态控制输出的四位逻辑输出电路具有三态控制输出的四位逻辑输出电路3.3.三态非门输出控制应用三态非门输出控制应用三态输出与数据总线连接原理图三态输出与数据总线连接原理图A数据数据B数据数据C数据数据4.4.双向传输双向传输当当E

12、N=1时，门时，门1工作，门工作，门2禁止，数禁止，数据从据从A送到送到B；EN=0时，门时，门1禁止，门禁止，门2工作，数工作，数据从据从B送到送到A。A1/A2B1/B2多路双向传输？多路双向传输？8路三态双向总线收发器路三态双向总线收发器74LS2455.5.多路三态双向传输多路三态双向传输（双向总线传输）（双向总线传输）/GDIRA1A2A3A4A5A6A7A8B5B4B3B2B1B6B7B8ABBAA174LS245A2A3A4A5A6A7A8B1B2B3B4B5B6B7B8GDIR/G 使能端DIR双向传输控制端 DIR0 BA DIR1 AB8路三态双向总线收发器路三态双向总线收

13、发器第二章第二章 组合逻辑组合逻辑小结小结1.组合逻辑电路的构成和特点？组合逻辑电路的构成和特点？2.什么是什么是组合逻辑电路的分析组合逻辑电路的分析和分析步骤？和分析步骤？3.什么是什么是组合逻辑电路的设计组合逻辑电路的设计和设计步骤？和设计步骤？4.竞争冒险概念、产生原因危害及消除方法？竞争冒险概念、产生原因危害及消除方法？5.常用的中规模组合逻辑构件有那些？常用的中规模组合逻辑构件有那些？6.常用组合逻辑构件除了具有其基本功能外，还可常用组合逻辑构件除了具有其基本功能外，还可用来设计组合逻辑电路，设计方法？用来设计组合逻辑电路，设计方法？7.常用组合逻辑构件大多都设置输入、输出使能端常用组合逻辑构件大多都设置输入、输出使能端（或输入、输出扩展端）其作用？（或输入、输出扩展端）其作用？必交作业必交作业数字逻辑数字逻辑p5657 16；17：请用：请用8选选1数据选择器数据选择器74LS151实现，画出逻辑电路实现，画出逻辑电路图，写出设计过程。图，写出设计过程。每周一上课前交作业。每周一上课前交作业。下节教学内容下节教学内容3.1自修要求自修要求结合纸质教材和光盘教材复习结合纸质教材和光盘教材复习所学内容。所学内容。再见