基于SSI邏輯器件全加器的設計

摘 要：以最基本的SSI邏輯器件作為核心器件，包括2輸入與非門（74LS00），2輸入異或門（74LS86），4輸入與非門（74LS20）等基本的元器件，組成全加器的運算，當有二進制數(shù)相加有進位時則Ci為1，否則為0，當各位相加和為1時，Si為1，否則為0.通過二極管來顯示Si與Ci的結果，燈亮為1，燈滅為0。

關鍵詞：2輸入與非門（74LS00）；2輸入異或門（74LS86）；設計

引言

利用全加器可以實現(xiàn)兩個二進制數(shù)相加并求出和，并且可以觀察到當各位相加時進位的情況。而SSI邏輯元器件都是基本的元件，對初學者來說，思路清晰，方便理解。

1 總體思路

根據(jù)全加器的定義要求，列出真值表，根據(jù)真值表列出邏輯方程，所列的邏輯方程必須與所使用的元器件相關，并且進行化簡，利用化簡以后的邏輯關系，進行電路的鏈接，最后利用完成的電路進行試驗與判斷。

2 電路設計，仿真示意圖

2.1 二輸入與非門（74LS00）

74LS00 為四組 2 輸入端與非門，共有 54/7400、54/74H00、54/74S00、54/74LS00四種型號，在仿真電路中，每次只用其中一組接口。一共8個輸入端1A-4A，1B-4B 輸入端，4個輸出端口1Y-4Y 輸出端，每兩個輸入端口，對應一個輸出端口。電源電壓一般為7V，54/74LS00的輸入電壓也為7V，其余為5.5V。

2.2 二輸入異或門（74LS86）

74LS86為四組2輸入端異或門，其外觀結構和引腳排列方式與74LS00類似，有8個輸入端和4個輸出端，在仿真電路中每次使用2個輸入和一個輸出端。特點是電源功能消耗低，工作電壓范圍是4.75-5.25V。

2.3 邏輯設計，仿真

根據(jù)全加器的定義，可以列出它的真值表，如圖1所示。其中Ai為被加數(shù)，Bi為加數(shù)，相鄰低位來的進位數(shù)為Ci-1，輸出本位和為Si。向相鄰高位進位數(shù)為Ci。根據(jù)真值表，開始列邏輯方程，由于題目要求是用74LS00與74LS86，這兩種器件，所以在化簡時，盡量把其他的邏輯關系轉化成這兩種形式，方便仿真圖形的連接。

這樣就得到了Si與Ci的邏輯方程表達式。將邏輯函數(shù)，與仿真進行對應，有3個輸入，2個輸出，在仿真軟件中，由于電壓過高，需要加電阻來控制線路中的電流，不然會使儀器失靈，得到錯誤的結果。而且，作為結果的顯示通過二極管燈，也是需要通過電阻來限制流過的電流。根據(jù)電流計算公式，I=U/R.以及74LS00與74LS86的工作電壓值（5V），還有二極管能承受的最大電流值來確定所串聯(lián)電阻的大小。工作端，輸入端由于與電源相連，所以需要阻值較大的電阻取10KΩ。二極管兩端接地電阻取330Ω。其連線示意圖如圖2所示。

3 結束語

利用SSI邏輯元件設計組成全加器的電路是數(shù)字電子技術中比較基礎的一種設計，根據(jù)不同的要求，選擇不同的器件，需要掌握的就是設計的思路。首先就是根據(jù)題目要求列出真值表，根據(jù)真值表寫出邏輯函數(shù)的表達式，再根據(jù)所要求的器件進行化簡成所需要的模式。

參考文獻

[1]朱必有.提高機械加工精度的有效措施[J].科技資訊，2011（22）.

[2]姚嘉鑫.淺析機械加工精度的影響因素及提高措施[J].中國新技術新產(chǎn)品，2011（17）.

[3]李礫.影響機械加工精度的因素[J].內蒙古民族大學學報，2012（05）.

作者簡介：喻文倩（1994，3-），女，籍貫：四川成都，學歷：本科，職稱：學生，研究方向：電氣工程及其自動化。