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74LS138译码器打造三人表决神器

创作时间:
作者:
@小白创作中心

74LS138译码器打造三人表决神器

引用
CSDN
6
来源
1.
https://blog.csdn.net/qq_39564555/article/details/98366132
2.
https://blog.csdn.net/weixin_75174766/article/details/139250656
3.
https://blog.csdn.net/harleyzf/article/details/136937805
4.
https://blog.csdn.net/weixin_73538444/article/details/137456231
5.
https://www.eefocus.com/e/1638828.html
6.
http://www.cooxp.com/dianlutu/37511-43412.htm
01

引言

在日常生活中,我们常常需要进行集体决策,比如家庭出游目的地的选择、团队项目的决策等。三人表决器就是这样一款实用的工具,它能够帮助我们快速做出决策。本文将介绍如何使用74LS138译码器和74LS20与非门设计一个三人表决器,让你体验数字电路的魅力。

02

74LS138译码器功能介绍

74LS138是一个3线-8线译码器,具有16个引脚,每个引脚都有其特定的功能。以下是各个引脚的功能描述:

  • 输入引脚:A0、A1、A2(Pin 1、2、15):输入地址引脚,用于接收二进制输入信号。
  • 使能引脚:E1、E2(Pin 3、4):控制译码器的工作模式和输出状态。
  • 输出引脚:Y0 - Y7(Pin 9、10、11、12、13、14、5、6):输出引脚,共8个。根据输入信号的组合,某些输出引脚会被置为低电平,其他引脚保持高电平。
  • 电源引脚:GND(Pin 7):接地引脚,连接至电路的地线;VCC(Pin 16):电源引脚,连接至正电源(通常为5V)。

74LS138的工作原理如下:

  • 当一个选通端(E1)为高电平,另两个选通端(E2和E3)为低电平时,可将地址端(A0、A1、A2)的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电平译出。
  • 利用E1、E2和E3可级联扩展成24线译码器;若外接一个反相器还可级联扩展成32线译码器。
  • 若将选通端中的一个作为数据输入端时,74LS138还可作数据分配器。
03

三人表决器逻辑设计

三人表决器的功能是当三个输入中至少有两个为“1”时,输出为“1”。我们可以通过74LS138实现这一逻辑:

  1. 将三个表决信号连接到74LS138的A、B、C输入端
  2. 根据三人表决的逻辑,需要关注输入为000、001、010、100的情况(这些情况下输出应为0)
  3. 74LS138的Y0、Y1、Y2、Y4输出对应上述输入组合,将这些输出通过与非门(74LS20)进行逻辑处理
04

电路实现方案

具体电路连接如下:

  1. 三个表决按钮分别连接到74LS138的A、B、C输入端
  2. 74LS138的Y0、Y1、Y2、Y4输出连接到74LS20的输入端
  3. 74LS20的输出作为最终表决结果输出

05

实验验证与故障排查

在实际搭建电路时,可以通过以下步骤验证功能:

  1. 检查所有芯片和连接是否正确
  2. 逐步测试不同输入组合下的输出
  3. 使用逻辑分析仪观察波形

常见故障排查方法:

  • 逆推法:通过测量芯片的输入输出引脚进行排查
  • 检查仪器是否正常
  • 检查线的位置是否接错
  • 检查面包板是否存在问题
  • 检查芯片是否损坏
06

总结与拓展

通过本实验,我们不仅学会了如何使用74LS138和74LS20设计三人表决器,还掌握了数字电路设计的基本方法。这种设计思路可以拓展到其他类似的组合逻辑电路设计中,如四人表决器、多数表决器等。希望你能通过这个小项目,感受到数字电路设计的乐趣和实用性。

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