喻文倩

摘 要：以CD4512八選一數(shù)據(jù)選擇器作為核心元件，利用74LS161產(chǎn)生二進(jìn)制的信號(hào)，當(dāng)產(chǎn)生的信號(hào)與所需要的信號(hào)相同時(shí)，4512輸出高電平（1），若與要求不相符則輸出低電平（0）。文章就是以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)邏輯數(shù)據(jù)選擇器的過(guò)程講述了74LS161同步加法計(jì)數(shù)器與八選一數(shù)據(jù)選擇器。

關(guān)鍵詞：CD4512八選 一數(shù)據(jù)選擇器 74LS161同步加法計(jì)數(shù)器

中圖分類號(hào)：TN702 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）05（b）-0036-01

邏輯功能是在地址選擇信號(hào)的控制下，從多路數(shù)據(jù)中選擇一路數(shù)據(jù)作為輸出信號(hào)相當(dāng)于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行塞選，選出符合要求的輸送到下一級(jí)，其余的則被阻擋在上一級(jí)。還可以用于產(chǎn)生任意一種組合邏輯函數(shù)。

1 電路設(shè)計(jì)及計(jì)算

1.1 74LS161同步加法計(jì)數(shù)器

74LS161是常用的四位二進(jìn)制可預(yù)置的同步加法計(jì)數(shù)器，一片74LS161可以組成16進(jìn)制以下的任意進(jìn)制分頻器。時(shí)鐘CP和四個(gè)數(shù)據(jù)輸入端P0～P3；清零/MR；使能CEP，CET；置數(shù)PE；數(shù)據(jù)輸出端Q0～Q3；以及進(jìn)位TC.（TC=Q0·Q1·Q2·Q3·CET）。當(dāng)CR=“1”且LD=“0”時(shí)，在CP信號(hào)上升沿作用后，輸出端Q3、Q2、Q1、Q0的狀態(tài)分別與并行數(shù)據(jù)輸入端D3，D2，D1，D0的狀態(tài)一樣為同步置數(shù)功能。

1.2 CD4512八選一數(shù)據(jù)選擇器

CD4512有8個(gè)數(shù)據(jù)輸入端口D7—D0，一個(gè)數(shù)據(jù)輸出端為F，A2，A1，A0為地址選擇輸入端，E'為使能輸入端，OE'為三態(tài)輸出使能端。當(dāng)使能輸入E'=0時(shí)，且當(dāng)三態(tài)使能輸出OE'=0時(shí)，數(shù)據(jù)選擇器進(jìn)入工作狀態(tài)。其引腳圖見(jiàn)圖1，功能表見(jiàn)圖2。

2 邏輯設(shè)計(jì)，仿真及結(jié)果

首先知道8選1邏輯數(shù)據(jù)選擇器CD4512的邏輯輸出函數(shù)表達(dá)式為

F=A2'A1'A0'D0+A2'A1'A0D1+A2'A1A0'D2+A2'A1A0D3+A2A1'A0'D4+A2A1'A0D5+A2A1A0'D6+A2A1A0D7由于題目要求當(dāng)輸入為2，3，7，14時(shí)輸出為高電平，轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制表達(dá)就是當(dāng)CD4512輸入端口接受的數(shù)據(jù)為0010，0011，0111，1110，是輸出高電平。換成邏輯函數(shù)，也就是F=A2'A1A0'D2+A2'A1A0D3+A2A1A0D7。D2=D3=D7=1，D0= D1=D4=D5=D6=0這樣只滿足了題目要求的一部分，當(dāng)輸入為2，3，7時(shí)，輸出為高電平，而當(dāng)輸出為1110，十進(jìn)制數(shù)的14的時(shí)候，沒(méi)有對(duì)應(yīng)的輸出，不滿足題目要求。

考慮到74LS161計(jì)數(shù)器有是個(gè)4輸出端口，但是CD4512只有3個(gè)輸入端口，即是說(shuō)，輸入的數(shù)字范圍在000～111，之間，即為0～7，不能符合要求，所以要把74LS161輸出端的最高位Q3，接入CD4512的數(shù)據(jù)輸入端口中。

通過(guò)觀察輸入的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)最高位除了14是1以外，其余的全部為0，所以考慮將Q3，接到CD4512中可以轉(zhuǎn)換為14的數(shù)據(jù)上，即是0110十進(jìn)制數(shù)為6的輸入端口上。同時(shí)，將Q3的輸出都過(guò)非門(mén)鏈接到需要輸出高電平的數(shù)字上，即是說(shuō)數(shù)據(jù)輸入端口D2，D3，D7。這樣接線圖如圖3所示：

這樣一來(lái)，當(dāng)74LS161產(chǎn)生的輸出為0010，0011，0111時(shí)，由于最高位是0，又通過(guò)的非門(mén)連接到CD4512的數(shù)據(jù)輸入端口上，這樣輸入端的數(shù)值就變味了1，也就是說(shuō)，當(dāng)輸入為2，3，7時(shí)，CD4512的輸出為1。當(dāng)74LS161的輸出為1110時(shí)，Q3由于直接與D6 相接，為高電平。而CD4512接收到的實(shí)際二進(jìn)制數(shù)為110，十進(jìn)制數(shù)6，此時(shí)，依舊會(huì)輸出高電平。而當(dāng)輸入為1010，1011，1111時(shí)，有與最高位連接了非門(mén)，所以對(duì)應(yīng)的CD4512上的端口數(shù)據(jù)為低電平，將不會(huì)有輸出，避免了誤操作，從而完成了題目的要求。按上述示意圖連接后，仿真結(jié)果如圖3所示：其結(jié)果與題目要求相符合，當(dāng)輸入為2，3，7，14時(shí)，輸出為高電平，其余情況輸出為低電平。

3 結(jié)語(yǔ)

利用CD4512，8選1邏輯數(shù)據(jù)選擇器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇性輸出，同時(shí)還要考慮與其他元件的配合使用，就像該例中的， 74LS161的輸出端口數(shù)目與4512輸入端口的數(shù)目不相等，以及輸入與輸出數(shù)值的范圍不一樣時(shí)，要靈活運(yùn)用一些基本的邏輯關(guān)系，與，或，非，進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐浜?，最終達(dá)到題目的要求。

參考文獻(xiàn)

[1] 惠永琴，汪希時(shí).兩種不同結(jié)構(gòu)可修的ATP系統(tǒng)可靠性分析和比較[J].鐵道學(xué)報(bào)，1995（S2）：41-47.

[2] 姬小利，孟凡麗.面向供應(yīng)鏈的ATP系統(tǒng)分析與計(jì)算[J].工業(yè)工程與管理， 2009，14（3）：50-54.

[3] 陳寶安.芬蘭鐵路引進(jìn)新型ATP系統(tǒng)──EBICAB900[J].鐵道通信信號(hào)，1995（11）：33-36.