基于MSI的四位奇偶校验器设计

喻文倩

西南科技大学，四川绵阳 621010

0 引言

奇校验电路是当输入有奇数个1时，输出为1，否则为0.在存储器中是按存储单元为单位进行的，是通过硬件实现的，所以适时性强，但是只能检查一位错误，且没有纠错的能力。在位数较少的情况，对于简单的电路，可以采用奇偶校验的方法提高系统的可靠性。

1 总体思路

与其他逻辑电路类似，首先需要根据要求，列出四位奇偶校验的真值表，根据列出的真值表，与三位的进行对比，找出其联系，运用三位奇偶校验的逻辑方程推导出四位奇偶校验的逻辑方程。再根据所要求的器件进行连线，与多个74LS00（与非门）进行配合达到奇偶校验的目的。

2 电路设计，仿真

2.1 74LS151（8选一数据选择器）

74LS151是集成数据选择器，包含三个地址端A,B,C，以及8个输入端口：D0—D7两个互补输出端口Y,W.G为使能端，低电平有效。当G=0时，芯片进入工作状态，将从数据输入端口中选择需要的数据送到输出端口。

2.2 74LS00（与非门）

74LS00是将输入端的两个数据进行先进行“与”关系，然后将得到的结果取反，进行“非”的处理。逻辑表达式为Y=A*B ,从逻辑数字表示，即，当两个输入都为高电平（1）时，才会输出低电平（0），否则都输出高电平（0）。

2.3 电路设计集仿真

首先列出三位奇偶校验器的真值表，如图1所示，其输出F正好与74LS151的输入端口相对应，只需要依次连接即可完成目的。然后基于这个步骤，列出四位奇偶校验器的真值表，如图2所示。图2与图1比较可以得出三位与四位之间的关系：将三位奇偶校验的结果Z与D、Y构成新的真值表，化简以后如图3所示。

由于74LS151只有三个地址输入端口，而四位奇偶校验器要求有四个地址输入端口，如果按照一般的方法，虽然在逻辑上可行，但是在实际的硬件当中却不能满足要求，所以需要对输入端进行化简。因而想到利用三位奇偶校验的结果与第四位的输入相结合进行比较的方式来解决数据地址输入端口数量不够的问题。通过观察比较数据，并且将相同的数据合并之后，得到化简以后的真值表，从中可以看出，其实就是将三位奇偶校验的结果输出值Z与第四位输入D进行异或关系的比较，即Y=ZD+DZ。得到的结果即为四位奇偶校验的结果。得到的仿真连线图如图4所示。

图1 三位奇偶校验器真值表

图2

图3 化简以后的四位奇偶校验器真值表

图4

这是理论上的实际思路，在实际与仿真相连接的时候，许多需要注意的地方，为了控制线路中流过电流的大小就通过电阻接地的方式，还有就是题目中有遇见需要进行“非”的操作时，由于要求只能使用与非门，所以只需将输入端两端短接即可满足要求，用与非门完成“非”的操作。通过二极管的明灭的方式表示仿真的结果，输出高电平（1）时，二极管亮。输出低电平（0）时，二极管灭。

3 小结

这是MSI中较为简单的一个设计电路，关键在于解决理论输入与实际输入端口在数量上的矛盾问题。并且在要求的元器件范围内达到题目所需要的结果。重要的是解题的过程以及思路方法。利用上一个结果的输出，作为下一个结果的输入。并且灵活运用最基本的“与”，“或”，“非”与其他SSI电子器件的关系。正是这个问题的精髓，从而达到使用少量的元器件达到必要结果。

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