5.4 数据选择器
5.4 数据选择器
5.4.1 数据选择器的基本原理和电路结构
数据选择器又叫做多路选择器或多路开关。它有m个输入X0、X1、…、Xm-1，一个输出端D和n个地址端A0，A1，…，An-1，为了使各输出端均对应有唯一的地址，要求输入端的个数m与地址端的位数n应满足如下关系：
m=2n
数据选择器的符号如图5-30所示。它根据地址端提供的数据，从输入数据中选择一个从D输出。
图5-30 数据选择器逻辑符号
在实际生产中，常见的数据选择器有二路﹑四路﹑八路和十六路的数据选择器，这里以八路数据选择器为例，首先给出八路数据选择器的逻辑函数表达式。
D=A2' A1' A0' X0+A2' A1' A0X1+A2' A1A0' X2+A2' A1A0X3+A2A1' A0' X4
+A2A1' A0X5+A2A1A0' X6+A2A1A0X7
根据该函数表达式，可以画出其逻辑电路图如图5-31所示。其中S'为使能端，当S' =0时，电路处于工作状态。
图5-31 八路数据选择器的逻辑电路图
5.4.2 数据选择器的应用
数据选择器可以用作数据传输系统和函数发生器等。下面着重通过举例来讨论数据选择器用作函数的方法。
【例5-12】用八路数据选择器实现函数F（A，B，C）=∑m（1，3，4，7）。
解：八路数据选择器的输出逻辑函数表达式为：
D=A2' A1' A0' X0+A2' A1' A0X1+A2' A1A0' X2+A2' A1A0X3+A2A1' A0' X4
+A2A1' A0X5+A2A1A0' X6+A2A1A0X7
要实现函数F（A，B，C）=∑m（1，3，4，7）
=A' B' C+A' BC+AB' C'+ABC
只需将A、B、C对应输入到地址线A2、A1、A0上，再将与序号为1、3、4、7的最小项的序号相同的输入X1、X3、X4、X7的值规定为1，其余的输入规定为0。如图5-32所示。
图5-32 八路数据选择器逻辑电路图
【例5-13】用八路数据选择器实现函数F（A，B，C，D）=∑m（0，2，3，6，8，11，13）。
解：八路数据选择器有3个地址输入端，而题目的函数为四变量函数，于是要将函数的变量数目减少到与地址线数目相同，用公式法将函数降维。
F（A，B，C，D）=∑m（0，2，3，6，8，11，13）
=A' B' C' D'+A' B' CD'+A' B' CD+A' BCD'+
AB' C' D'+AB' CD+ABC' D
=（AB' C+ABC'）D+（A' B' C'+A' BC+AB' C'）D'+A' B' C
=（m5+m6）D+（m0+m3+m4）D'+A' B' C
对比八路数据选择器的逻辑表达式：
D=A2' A1' A0' X0+A2' A1' A0X1+A2' A1A0' X2+A2' A1A0X3+A2A1' A0' X4
+A2A1' A0X5+A2A1A0' X6+A2A1A0X7
只需将A、B、C对应输入到地址线A2、A1、A0上，再将与序号为5、6的最小项的序号相同的输入X5、X6的值规定为D，将与序号为0、3、4的最小项的序号相同的输入X0、X3、X4其余的输入规定为D'，将与序号为1的最小项的序号相同的输入X1的值规定为1，如图5-33所示。
图5-33 八路数据选择器逻辑电路图