经典组合电路的设计及译码器数据选择器的应用

实验二组合电路的设计及译码器、数据选择器的应用说明：本次实验实验室提供的TTL器件如下：器件型号功能器件型号功能74LS04非门74LS00两输入与非门74LS10三输入与非门74LS20四输入与非门74LS86异或门74LS1383-8译码器74LS1518选1数据选择器74LS1534选1数据选择器1)用门电路设计一个密码锁。（选作）密码锁的密码可以由设计者自行设定，设该锁有规定的4位二进制代码A3A2A1A0的输入端和一个开锁钥匙信号B的输入端，当B=1（有钥匙插入）且符合设定的密码时，允许开锁信号输出Y1=1（开锁），报警信号输出Y2=0；当有钥匙插入但是密码不对时，Y1=0，Y2=1（报警）；当无钥匙插入时，无论密码对否，Y1=Y2=0。2)用门电路实现以下功能的组合电路。(必做)工厂有三个车间，每个车间各需1KW电力，共有两台发电机供电，一台是1KW，另一台是2KW。三个车间经常不同时工作，有时只一个车间工作，也可能有两个车间或者三个车间工作，为了节省资源，又保证电力供应，请设计一个逻辑控制电路，能自动完成配电任务。3)用门电路设计一个能对4路数据进行任意选择的数据选择器。（选做）设4路数据分别为A1=1，A2=逻辑开关，A3=1Hz脉冲信号，A4=点动脉冲。要求写出设计全过程。4)用译码器实现多输出函数(74LS138)。（必做）用1片74LS138和1片74LS20设计A、B、C三变量的两组输出函数Z1和Z2.即当A、B、C中有奇数个1时，输出Z1＝1,否则Z1＝0；当A、B、C的值（十进数）为偶数（不含0）时，输出Z2＝1,否则Z2＝0。要求列出Z1、Z2的逻辑表达式，用74LS138和74LS20实现其功能。5)用74LS138设计判决电路。（选做）判决电路由一名主裁判和两名副裁判来决定比赛成绩，在主裁判同意并且两名副裁判中至少有一名同意的条件下，比赛成绩才被认可。6)用74LS153构成2线-4线译码器。（选做）7)用74LS153实现一位全加器。（必做）用一块74LS153及门电路实现一位全加器，输入用3个开关分别代表A、B、CI，输出用2个指示灯分别代表CO、S1。要求写出设计过程，画出逻辑图，并按表2.4.5要求改变开关状态，观察2个指示灯的变化，记录结果。表1一位全加器实验结果8)利用八选一数据选择器（74LS151）实现一个输血者血型和受血者血型符合输血规则的电路，输血规则如表1所示。（必做）表2输血规则表输血者血型编码A00B01AB10O11受血者血型编码A00B01AB10O11从规则可知，A型血能输给A、AB型，B型血能输给B、AB型，AB型血只能输给AB型，O型血能输给所有四种血型。设输血者血型编码是X1X2，受血者血型编码是X3X4，符合输血血型规则时，电路输出F为1，否则为0。ABCICOS1000001010011100101110111附录D：常用数字集成电路管脚排列及逻辑符号8910111212133144567VCC4A4B4Y3A3B3Y1A1B1Y2A2B2YGND&O&OO&O&8910111212133144567OO1A1B1Y2A2B2Y4A4B4Y3A3B3YGNDVCCOO&&&&图D-174LS00四2输入与非门图D-274LS01四2输入与非门（OC）8910111212133144567OO1A1B1Y2A2B2Y4A4B4Y3A3B3YGNDVCCOO≥1≥1≥1≥189101112121331445674YGND4A5Y6A6Y5AVCC1A1Y2A2Y3A3Y。1。1。1。1。1。1图D-374LS02四2输入或非门图D-474LS04六反相器8910111212133144567GND&&&&1A1B1Y2A2B2Y4A4B4Y3A3B3YVCC89101112121331445671C1Y3C3B3A3Y1A1B2A2B2C2YGNDVcc。&&&。。图D-574LS08四2输入与门图D-674LS10三3输入与非门8910111111223344567Vcc2D2C2B2A2Y1A1B1C1D1YGND。&。&NN1A1B2Y2A2B3Y3A3B4Y4A4BGNDVCC89101111112233445671Y1111≥≥≥≥图D-774LS20双4输入与非门图D-874LS32四2输入或门8910111212133144567≥1。ACDEFNGNDNNBHGYVCCDRSDQ2DR11D1CP11Q1SDQGNDDQCP8910111111223344567QOODQCPQOODRDSDDRSVcc22D2CP22Q图D-974LS544路2-2-2-2输入与或非门图D-1074LS74双上升沿D型触发器1A1B2Y2A2B3Y3A3B4Y4A4BGNDVCC89101111112233445671Y=1=1=1=191011111122334456781156VccD2RD22K21J22Q1RCPCP1K1JSD11Q1Q2QGNDKJCPDDQQRSSD。。。。。。KCPJDRDSQQ图D-1174LS86四2输入异或门图D-1274LS112双下降沿J-K触发器8910111212133144567GND1E1A1Y2E2A2Y4E4A4Y3E3A3YVCCEN1EN1EN1EN191011111122334456781156Y0VccYYYYYY123456SSYGND321SAAA0127Y0YYYYY12345SSYSAA127132A0Y6。。。。。。。。。。图D-1374LS126四总线缓冲器图D-1474LS1383线-8线译码器91011121213314456781516I4。I0GNDVCCI5I6I7I0I1I2I3Y0Y1Y2YSYEXSI1I2I3I4I5I6I7Y0Y1Y2YSYEXS(E)。。。。。。。。。。。。。91011111122334456781156D4VCCDDDAAA567012GNDDDD321D4DDDAA56701DWDD210D3A2S(E)WS(E)D0WW。。图D-1574LS1488线-3线优先编码器图D-1674LS1518选1数据选择器910111212133144567815161D3GNDVCC1S1D21D11D0A0A11W2S2D32D22D12D02W..。。A02S2D32D22D12D02W1D31D21D11D0A11WA0A11S91011121312314456781615GNDCRLDCPENTOOQCCQ0Q1Q2Q3D0D1D2D3ENPD0D1D2D3ENPVCCQCCQ0Q1Q2Q3ENTLDCPCR图D-1774LS153双4选1数据选择器图D-1874LS1614位二进制同步计数器91011121213314456781516CRGNDVCCDSRM1CPQ4Q3M0DLD4Q1Q2D3D2D1CRQQQQCP1234S1S0DSRDDDDDL。12348910111111223344567CT/LDQcCAQAVCCQDDBQBCrQDQBQBQcCAQACPBGNDCrCPACPBCT/LDCPA。。。图D-1974LS1944位双向移位寄存器图D-2074LS196二-五-十进制计数器9101111112233445678115622111BASABCIS2C4BASABS333444S2GNDB2A2S1CIB1A1VCCS4B4A4S3C4B3A38910111111223344567NS9(2)QcQAR0(1)S9(1)QBCPACPBQAS9（2）QcQBR0(2)NS9（1）R0（1）R0（2）QDGNDVCCCPBCPAQD。。图D-2174LS2834位二进制超前进位全加器图D-2274LS290二-五-十进制计数器8910111212133144567&&&。&VSS1A1B1Y2Y2B2A4A4B4Y3Y3B3AVDD。。。8910111212133144567&&&&VSS1A1B1Y2Y2B2A4A4B4Y3Y3B3AVDD图D-23CD4011B四2输入与非门图D-24CD4081四2输入与门12536478GNDVCCTLQRDCVDISTH131415121617318456781920CSVrefVCCWR1AGNDDI3DI6DI5DI4XFERDI7DI0DI1ILEWR2DI2910DGNDRfb1112Iout2Iout1图D-25555定时器图D-26DAC08328位数模转换器22232425262728123456715161718192021891011121314IN3IN4IN5IN6IN7STARTEOCD3OECLOCKVCCVr(+)D1GNDD2Vr(-)D0D4D5D6D7ALEADDBADDCADDAIN0IN1IN2图D-27ADC08098位模数转换器