news 2026/6/14 7:27:40

嵌入式知识篇---再看74LS153

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张小明

前端开发工程师

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嵌入式知识篇---再看74LS153

芯片引脚图:

74LS153 是一个“二选一开关”,而且是双路四选一开关


核心比喻:双路电视信号选择器

想象你家客厅有两台电视(输出端),每台电视都有4个信号源可以选:有线电视、DVD、游戏机、电脑。

  1. 你要决定看哪个信号:你手里有一个两挡的选择开关(比如 00, 01, 10, 11)。比如:

    • 拨到00→ 选有线电视

    • 拨到01→ 选DVD

    • 拨到10→ 选游戏机

    • 拨到11→ 选电脑

  2. 双路同时选择:神奇的是,这个选择器是双路的!意味着你的两台电视可以同时、独立地看同一个信号源,也可以看不同的信号源(每台电视有自己的4个信号源接口,但共用同一个选择开关)。

  3. 总开关:还有个总开关(使能端),当总开关关闭时,两台电视都没信号(输出为0)。打开总开关,才能正常选择。

74LS153 就是这样工作的!它内部有两个独立的4选1数据选择器,共用同一组选择开关。


芯片引脚(关键角色介绍)

74LS153 有16个引脚,我们只看关键的:

1. 数据输入端(信号源接口)
  • 第一路4个信号源1C0,1C1,1C2,1C3

  • 第二路4个信号源2C0,2C1,2C2,2C3

  • 这些就是你要选择的“节目源”,可以接0、1,或者来自其他电路的信号。

2. 数据输出端(电视屏幕)
  • 1Y:第一路的输出

  • 2Y:第二路的输出

  • 输出的是被选中的那个输入信号的值(0或1)。

3. 选择控制端(遥控器)
  • A,B:这是两个选择开关

    • A是最低位

    • B是最高位

  • 它们的组合决定选哪个输入:

    • B A = 00→ 选C0

    • B A = 01→ 选C1

    • B A = 10→ 选C2

    • B A = 11→ 选C3

4. 使能端(总开关)
  • 1G':第一路的总开关(低电平有效,带撇号表示)

  • 2G':第二路的总开关

  • 只有使能端接低电平(0)时,那一路才能工作!如果接高电平(1),那一路输出就固定为0。


真值表(看一眼就懂)

以第一路为例:

1G'BA输出 1Y
1XX0(被禁用)
000= 1C0 的值
001= 1C1 的值
010= 1C2 的值
011= 1C3 的值

(X表示不管是什么都无所谓)


它到底有什么用?(应用场景)

1.信号路由

就像网络路由器把数据包送到不同的目的地。74LS153可以根据控制信号,把多路信号中的一路送到输出。

2.函数发生器

通过巧妙设置8个输入端的电平,可以让74LS153实现任意的2输入逻辑函数

举个例子:实现异或门(XOR)

  • 异或门的规则:输入相同输出0,输入不同输出1

  • 用74LS153实现:

    • 把选择端B A作为异或门的两个输入

    • 设置:C0 = 0,C1 = 1,C2 = 1,C3 = 0

    • 这样:

      • B A = 00→ 输出0

      • B A = 01→ 输出1

      • B A = 10→ 输出1

      • B A = 11→ 输出0

    • 正好符合异或门的规则!

3.多路复用

把多路信号合并到一路传输,在接收端再用选择器分开。

4.数据选择

在计算机中,经常需要从多个数据源中选择一个进行处理。


一个简单实例:轮流播放两个信号

假设:

  • 第一路:1C0 = 0,1C1 = 1,1C2 = 0,1C3 = 1

  • 第二路:2C0 = 0,2C1 = 0,2C2 = 1,2C3 = 1

  • 两路使能端1G'2G'都接低电平(0)

现在我们变化选择端B A

  1. B A = 00

    • 第一路选1C01Y = 0

    • 第二路选2C02Y = 0

  2. B A = 01

    • 第一路选1C11Y = 1

    • 第二路选2C12Y = 0

  3. B A = 10

    • 第一路选1C21Y = 0

    • 第二路选2C22Y = 1

  4. B A = 11

    • 第一路选1C31Y = 1

    • 第二路选2C32Y = 1

你看,通过改变B A,我们就能让两路输出播放不同的"节目"!


总结要点(初学者记住这几点就行)

  1. 本质双路四选一数据选择器。一个芯片里有两个独立的选择器。

  2. 工作原理

    • 用2个选择位(B A)从4个输入中选1个送到输出

    • 使能端(G')控制是否工作(低电平有效)

  3. 重要特性

    • 两路共用同一组选择信号

    • 每路都有自己的使能控制

    • 输出 = 被选中的输入(原样传输,不反相)

  4. 应用:信号选择、路由、实现逻辑函数、多路复用

最形象的理解:把它看作一个双路电子旋转开关B A是旋钮位置,G'是电源开关,8个C端是接线柱,Y端是输出线。拧到哪,就把哪里的信号接通到输出!

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