74hc151 是 CMOS 工艺的八选一数据选择器也就是多路开关,核心作用是从八路输入数据里面,依靠三位地址信号选中其中一路,把这一路的数据送到输出端,芯片同时提供原码输出和反码输出两个输出端口,还带有低电平有效的选通使能引脚,在数字电路里常用来做数据切换 逻辑函数生成 总线分配,属于经典通用组合逻辑芯片,不需要时钟信号,属于纯组合逻辑器件,输入变化之后输出会跟着同步变化。芯片内部由地址译码电路 八路输入缓冲 多路选择阵列 输出缓冲组成,三位地址码一共有八种组合,正好对应八路数据输入,选通引脚可以控制芯片是否工作,当选通引脚处于有效状态,芯片执行选通输出,选通引脚无效的时候,原码输出固定为低电平,反码输出固定为高电平。
引脚用途说明
表格
| 引脚编号 | 引脚名称 | 引脚用途 |
|---|---|---|
| 1 | D0 | 第 0 路数据输入,地址为 000 时选中该路 |
| 2 | D1 | 第 1 路数据输入,地址为 001 时选中该路 |
| 3 | D2 | 第 2 路数据输入,地址为 010 时选中该路 |
| 4 | D3 | 第 3 路数据输入,地址为 011 时选中该路 |
| 5 | D4 | 第 4 路数据输入,地址为 100 时选中该路 |
| 6 | D5 | 第 5 路数据输入,地址为 101 时选中该路 |
| 7 | D6 | 第 6 路数据输入,地址为 110 时选中该路 |
| 8 | GND | 电源地,接电路公共参考地 |
| 9 | Y | 原码输出端,输出选中通道的数据 |
| 10 | W | 反码输出端,输出选中通道数据的取反值 |
| 11 | D7 | 第 7 路数据输入,地址为 111 时选中该路 |
| 12 | S2 | 最高位地址选择端 |
| 13 | S1 | 中间位地址选择端 |
| 14 | S0 | 最低位地址选择端 |
| 15 | ST | 选通使能端,低电平有效 |
| 16 | VCC | 电源正极,74hc 系列支持宽电压供电 |
逻辑真值对应关系
表格
| ST 选通 | S2 S1 S0 地址 | Y 原码输出 | W 反码输出 |
|---|---|---|---|
| 高电平 | 任意 | 低电平 | 高电平 |
| 低电平 | 000 | D0 | D0 取反 |
| 低电平 | 001 | D1 | D1 取反 |
| 低电平 | 010 | D2 | D2 取反 |
| 低电平 | 011 | D3 | D3 取反 |
| 低电平 | 100 | D4 | D4 取反 |
| 低电平 | 101 | D5 | D5 取反 |
| 低电平 | 110 | D6 | D6 取反 |
| 低电平 | 111 | D7 | D7 取反 |
使用操作步骤
第一步 完成电源接线,VCC 按照芯片手册要求接入对应供电电压,GND 接系统地,做好电源去耦,一般就近放置电容稳定供电。
第二步 连接三位地址引脚 S2 S1 S0,可以接拨码开关 单片机 IO 口或者计数器输出,用来切换选择八路输入通道。
第三步 把八路外部信号接到 D0 到 D7 输入引脚,输入信号电平需要匹配芯片供电逻辑电平。
第四步 处理 ST 选通引脚,需要芯片正常工作就把 ST 接低电平,不需要芯片输出的时候把 ST 拉高。
第五步 从 Y 引脚获取原码输出,从 W 引脚获取反码输出,后续电路根据需求选用其中一路输出。
进阶应用要点,利用 74hc151 还可以实现三变量组合逻辑函数,把逻辑函数的最小项对应接到 D0 到 D7,地址端作为变量输入,Y 端就输出该逻辑函数结果,这个方法在简易逻辑设计里面非常常用,74hc151 是 CMOS 器件,输入引脚不要悬空,闲置输入引脚建议接固定电平,避免电平不确定带来输出抖动。综合来看 74hc151 依靠三位地址译码实现八路数据择一输出,搭配选通控制和双输出,功能灵活,是数字系统里非常基础常用的数据选择器件。
【相关 FAQ】
问题 1 74hc151 的 ST 引脚高电平的时候 74hc151 还会响应地址信号吗
回答 1 74hc151 的 ST 引脚为高电平时,74hc151 会关闭选择功能,不会响应地址信号,Y 固定输出低电平 W 固定输出高电平。
问题 2 74hc151 可以用来实现三变量逻辑函数吗
回答 2 74hc151 可以实现三变量逻辑函数,74hc151 的三位地址端作为逻辑变量,八路输入接入对应最小项,输出端就得到目标逻辑函数。
问题 3 74hc151 的 Y 和 W 两个输出是什么关系
回答 3 74hc151 的 Y 是原码输出 W 是反码输出,74hc151 正常选通状态下,W 输出的电平始终和 Y 输出电平相反。
【免责申明】
本文针对 74hc151 各引脚用途及逻辑功能做通用技术讲解,实际工程应用请以芯片原厂官方数据手册参数为准,电路设计需要结合供电 负载 时序等条件核验,本文内容不作为直接制版和硬件投产的唯一依据。


