一、 实验目的
1. 了解选择器集成电路的功能及使用;
2. 熟悉用选择器解决组合逻辑问题的设计方法。
二、 实验器材
1. 74LS153
2. 2输入与门
3. 数字常量
4. 指示灯_蓝
5. VCC
6. Ground
三、 设计要求
利用4选1数据选择器74LS153设计一个输血者血型和受血者血型符合输血规则的逻辑电路。
人的血型有O、A、B、AB四种。输血时输血者的血型与受血者血型必须符合图1中用箭头指示的授受关系。
图1 血型授受关系
四、 设计流程
1. 74LS153
74LS153是双4选1数据选择器/数据分配器,当做数据选择器时,根据S0和S1的配置,选择要进行的数据输入端口,给予给定端口输入,再对应输出便可以得到想要的结果。当做数据分配器时,根据I0~I3的端口配置情况,选择要输出的端口,当给予S0、S1数据信号时,输出端便可以得到想要的结果。74LS153逻辑图及真值表信息如图2所示。
图2 74LS153逻辑图及真值表
2. 血型匹配器原理
(1)首先为血型编码,00为O型,01为A型,10为B型,11为AB型。
(2)从输血规则可知,A型血能输给A、AB型,B型血能输给B、AB型,AB型只能输给AB型,O型血能输给所有四种血型。设供血者血型编码为XY,受血者血型编码为CD,根据输血规则,得到其卡诺图,如图3所示:
CD XY | 00 | 01 | 11 | 10 |
00 | 1 | 1 | 1 | 1 |
01 | 0 | 1 | 1 | 0 |
11 | 0 | 0 | 1 | 0 |
10 | 0 | 0 | 1 | 1 |
图3 输血规则的卡诺图
化简得到如下血型配对指示器逻辑表达式如式(1)所示:
令公式(1)中的X=S1,Y=S0,则(1)式输出如(2)式所示:
由于74LS153的输出表达式为:Za=I0a·(S1'S0')+I1a·(S1'S0)+I2a·(S1S0')+I3a·(S1S0)
因此,74LS153数据选择器的输入为:I0a=1;I1a=D;I2a=C;I3a=CD。
根据上述分析,选择74LS153中一个单独的4选1数据选择器,将I0a端接高电平,I1a端接D,I2a端接C,I3a端接C和D相与的值,X接入S1端,Y接入S0端,使能端~Eb接低电平时,实现血型配对指示器电路的搭建,其实现原理图如图4所示。
图4 血型配对指示器原理图