1、1.设计题目:设计题目: a人的血型有A,B,AB,O四种。输血时输血者的血型和受血者的血型必须符 合一定的授受关系,如下图所示: 判断输血者与受血者的血型是否符合上述规定, 要求用八选一数据选择器及与非门实 现。 b设计用三个开关控制一个电灯的逻辑电路,要求改变任何一个开关的状态都能控 制电灯由亮到灭或者由灭到亮。 2.分析过程分析过程: 问 题问 题a: 考虑到实验题目中所给出的一共有四种血型,而数字电路中只有0和1两种状态, 所以使用两个变量来表示一种血型,在这里我用00代表A型,01代表B型,10代 表AB型,11代表O型,这样一来四种血型就可以清晰的表示出来了,另外设输血 者和受血者
2、符合授受关系的状态为1,反之,不符合则为0。根据上图所示可以写出 本控制电路的真值表如下: M代表输血者 N代表受血者 P代表是否符合规定 A B AB O A B AB O 课程设计说明书(论文) 2 M N P 00 00 1 00 01 0 00 10 1 00 11 0 01 00 0 01 01 1 01 10 1 01 11 0 10 00 0 10 01 0 10 10 1 10 11 0 11 00 0 11 01 0 11 10 1 11 11 1 因为题目中要求用八选一的数据选择器和与非门实现,先写出适合于74ls151的逻辑 表达式。 ABCDCBADCBABCACBAC
3、BAY)( 课程设计说明书(论文) 3 D 0 1 ABC 000 1 0 D0=D 001 1 0 D1=D 011 1 0 D3=D 010 0 1 D2=D 110 0 0 D6=0 111 1 1 D7=1 101 1 0 D5=D 100 0 0 D4=0 根据逻辑表达式和真值表就可以画出实验的电路图 其中使能端接地,I0 I1 I3 I5通过一个与非门接到表示D的一端,I4 I6接低电平,I7 接高电平,I2接D,ABC分别接在开关控制上,根据管脚图在实验箱内连接电路, 通过控制4个开关来控制电平指示灯的亮暗,证明上面的结论是正确的。 下图是仿真的电路图: 课程设计说明书(论文)
4、4 U2B 74LS00D VCC 5V J1A Key = A J2B Key = A J3C Key = A J4D Key = A U1 74LS151N W 6 D0 4 D1 3 D2 2 D3 1 D4 15 D5 14 D6 13 D7 12 A 11 C 9 B 10 Y 5 G 7 1 2 3 4 5 VCC R2 500 6 0 输入端的波形图为: 输出端的波形为: 课程设计说明书(论文) 5 问 题问 题b: 由题意可得,输入为三个变量,输出为一个变量。以A、B、C分别代表三个开关, 并用0和1表示开关的两个状态,以Y表示灯的状态,0表示灯处于关的状态,1表 示灯处在开的
5、状态。设ABC=000时Y=0,从这个状态开始。单独改变任何一个开关 的状态,Y的状态都会发生改变。根据以上的要求可以写出这个逻辑数字电路的真值 表如下: A B C Y A B C Y 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 从真值表可以得到输出的逻辑表达式: )7,3,2, 1(mABCCBABCACBAY 因为输入量为三个,状态变化量有八种,因此在这里可以选用3-8译码器来实现这个 逻辑运算。下图是管脚图。 课程设计说明书(论文) 6 但是由于实验要求用数据选择器来实现逻辑电路,所以用74ls151组成电路图,如下 图所示: U1 74LS151N W 6 D0 4 D1 3 D2 2 D3 1 D4 15 D5 14 D6 13 D7 12 A 11 C 9 B 10 Y 5 G 7 VCC 5V J1A Key = A J2B Key = A J3C Key = A R1 500 1 0 2 3 4 VCC 仿真后输入的波形: 输出的波形: