数字电路设计－－用3个开关控制一个电灯

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2022-08-20 01:24 185阅读 0赞

题目要求：用数据选择器设计一个用 3 个开关控制一个电灯的逻辑电路，

当改变任何一个开关的状态，都能控制电灯由亮变灭或由灭变亮。

最好用 74LS151。

题目链接：[http://zhidao.baidu.com/question/1689762126759866268.html][http_zhidao.baidu.com_question_1689762126759866268.html]

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以前，做而论道曾设计过这样的电路，可见：

[http://hi.baidu.com/do\_sermon/item/5cb6b1bad79ec8911846976a][http_hi.baidu.com_do_sermon_item_5cb6b1bad79ec8911846976a]

上次是用译码器、与非门做的。

这次，题目要求用 74LS151 来完成。

那么，做而论道这次设计的电路如下：

![数字电路设计－－用3个开关控制一个电灯 - 非著名博主 - 电子信息角落][3_ - _ -]

插图链接：[http://xiangce.baidu.com/picture/detail/22c9dadf59e9f34bf462d678eccf7fd6dc2a90f3][http_xiangce.baidu.com_picture_detail_22c9dadf59e9f34bf462d678eccf7fd6dc2a90f3]

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设计这样的东西，步骤是很严格的，共分成四步。

先要写出真值表，再用卡诺图来化简，再写出逻辑表达式，最后，才能按照要求画出逻辑电路图。

对于本题目，输出和输入的关系并不很明朗，因此，在写真值表时，比较麻烦，需要借助于格雷码。

**1。写真值表**

输入有三位X2X1X0，输出有一位Y。

一般来说，真值表是按照输入变量，从小到大来排列顺序：

最小项\_X2X1X0\_Y

\_m0\_\_\_0\_0\_0\_\_\_?

\_m1\_\_\_0\_0\_1\_\_\_?

\_m2\_\_\_0\_1\_0\_\_\_?

\_m3\_\_\_0\_1\_1\_\_\_?

\_m4\_\_\_1\_0\_0\_\_\_?

\_m5\_\_\_1\_0\_1\_\_\_?

\_m6\_\_\_1\_1\_0\_\_\_?

\_m7\_\_\_1\_1\_1\_\_\_?

(表格对不齐，所以加上一些下划线)

但是，针对本题目，这么排列，Y 并不好确定。

对于这样的题目要求，应该按照格雷码的顺序来排列：

最小项\_X2X1X0\_Y

\_m0\_\_\_0\_0\_0\_\_\_?

\_m1\_\_\_0\_0\_1\_\_\_?

\_m3\_\_\_0\_1\_1\_\_\_?

\_m2\_\_\_0\_1\_0\_\_\_?

\_m6\_\_\_1\_1\_0\_\_\_?

\_m4\_\_\_1\_0\_0\_\_\_?

\_m5\_\_\_1\_0\_1\_\_\_?

\_m7\_\_\_1\_1\_1\_\_\_?

看出来了吗？

相邻两行，仅有一个X发生了变化，这就是格雷码。

那么，按照题目要求，Y 就是 0、1 交替的变化了。

最小项\_X2X1X0\_Y

\_m0\_\_\_0\_0\_0\_\_\_0

\_m1\_\_\_0\_0\_1\_\_\_1

\_m3\_\_\_0\_1\_1\_\_\_0

\_m2\_\_\_0\_1\_0\_\_\_1

\_m6\_\_\_1\_1\_0\_\_\_0

\_m4\_\_\_1\_0\_0\_\_\_1

\_m5\_\_\_1\_0\_1\_\_\_0

\_m7\_\_\_1\_1\_1\_\_\_1

**2。逻辑表达式**

由这个真值表，可以得出逻辑表达式：

Y = m1 + m2 + m4 + m7

这是采用了最小项的写法，谁会用自变量 X2X1X0 的写法来写一遍？

**3。利用卡诺图化简**

由于本题目要求使用 74LS151(八通道选择器)来实现逻辑关系，故此，就应该使用最小项形式的表达式，不用化简。

因此，这一步，就省了。

**4。画出逻辑图**

呵呵，就是前面给出的插图。

本设计结果，完全可以实现：三个开关控制一盏灯。

拨动任意一个开关，都可以控制这盏灯的亮和灭。

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可不可以设计出四个开关控制一盏灯呢？

当然可以实现。

利用本设计的思路，弄懂了四位数的格雷码，就可以设计出电路。

有人想试试看吗？

[http_zhidao.baidu.com_question_1689762126759866268.html]: http://zhidao.baidu.com/question/1689762126759866268.html
[http_hi.baidu.com_do_sermon_item_5cb6b1bad79ec8911846976a]: http://hi.baidu.com/do_sermon/item/5cb6b1bad79ec8911846976a
[3_ - _ -]: /images/20220731/85892940b6e74b77a01d83d89ef197c9.png
[http_xiangce.baidu.com_picture_detail_22c9dadf59e9f34bf462d678eccf7fd6dc2a90f3]: http://xiangce.baidu.com/picture/detail/22c9dadf59e9f34bf462d678eccf7fd6dc2a90f3