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74LS系列芯片打造三人表决电路

创作时间:
作者:
@小白创作中心

74LS系列芯片打造三人表决电路

引用
CSDN
9
来源
1.
https://blog.csdn.net/m0_74067088/article/details/140594061
2.
https://blog.csdn.net/harleyzf/article/details/136937805
3.
https://blog.csdn.net/weixin_73538444/article/details/137456231
4.
https://blog.csdn.net/weixin_73158361/article/details/136332547
5.
http://www.zymcu.com/device/ttl74/ttl74_01.htm
6.
http://www.cooxp.com/dianlutu/37511-43412.htm
7.
http://www.zymcu.com/device/ttl74/74ls86.htm
8.
https://www.xecor.com/blog/74ls00-pinout-datasheet-truth-table-uses
9.
http://www.cooxp.com/dianlutu/37288-37741.htm

三人表决电路是一种常见的组合逻辑电路,其功能是当三个输入中至少有两个为“1”(表示同意)时,输出也为“1”,否则输出为“0”。这种电路在工业控制、会议表决、安全系统等领域都有广泛的应用。

01

电路设计原理

首先,我们通过真值表来明确所有可能的输入组合及其对应的输出:

A
B
C
输出 Y
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
1
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1

根据真值表,可以写出输出Y的逻辑表达式:

[ Y = AB + BC + AC ]

将上述表达式转换为与非形式:

[ Y = ((AB)'(BC)'(AC)')' ]

02

具体实现方案

使用74LS00(四路二输入与非门)和74LS20(双路四输入与非门)实现电路:

  • 第一步:计算两两输入的与非结果

    • 使用74LS00的三组与非门分别计算 (AB)', (BC)', 和 (AC)'。
  • 第二步:将上述结果送入74LS20进行最终与非运算

    • 将 (AB)', (BC)', 和 (AC)' 输入到74LS20的一个四输入与非门中,由于只有三个输入,可将第四个输入接高电平(不影响结果),最终输出即为 Y。

具体连接方式如下:

  • 74LS00

    • 第一组:A 接 1A,B 接 1B,1Y 输出 (AB)';
    • 第二组:B 接 2A,C 接 2B,2Y 输出 (BC)';
    • 第三组:A 接 3A,C 接 3B,3Y 输出 (AC)'。
  • 74LS20

    • 将 (AB)', (BC)', 和 (AC)' 分别接入 1A、1B 和 1C,1D 接高电平,1Y 即为最终输出 Y。

03

实际应用和扩展

三人表决电路在实际应用中非常广泛,例如在工业控制系统中,可以用于安全联锁装置,只有当多个传感器同时检测到安全状态时,系统才能启动。在会议表决系统中,可以用于统计投票结果。

此外,还可以使用74LS138译码器和74LS20与非门来实现更复杂的表决逻辑。74LS138是一个3-8位译码器,可以将三个输入的二进制编码转换为8个输出中的一个低电平信号。通过与74LS20配合使用,可以实现更复杂的逻辑判断。

这种设计方法不仅适用于三人表决电路,还可以扩展到更多输入的表决逻辑,具有很高的实用价值。通过合理选择芯片并按照逻辑表达式连接,可以实现各种复杂的组合逻辑电路。

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