基于SSI逻辑器件全加器的设计

摘 要：以最基本的SSI逻辑器件作为核心器件，包括2输入与非门（74LS00），2输入异或门（74LS86），4输入与非门（74LS20）等基本的元器件，组成全加器的运算，当有二进制数相加有进位时则Ci为1，否则为0，当各位相加和为1时，Si为1，否则为0.通过二极管来显示Si与Ci的结果，灯亮为1，灯灭为0。

关键词：2输入与非门（74LS00）；2输入异或门（74LS86）；设计

引言

利用全加器可以实现两个二进制数相加并求出和，并且可以观察到当各位相加时进位的情况。而SSI逻辑元器件都是基本的元件，对初学者来说，思路清晰，方便理解。

1 总体思路

根据全加器的定义要求，列出真值表，根据真值表列出逻辑方程，所列的逻辑方程必须与所使用的元器件相关，并且进行化简，利用化简以后的逻辑关系，进行电路的链接，最后利用完成的电路进行试验与判断。

2 电路设计，仿真示意图

2.1 二输入与非门（74LS00）

74LS00 为四组 2 输入端与非门，共有 54/7400、54/74H00、54/74S00、54/74LS00四种型号，在仿真电路中，每次只用其中一组接口。一共8个输入端1A-4A，1B-4B 输入端，4个输出端口1Y-4Y 输出端，每两个输入端口，对应一个输出端口。电源电压一般为7V，54/74LS00的输入电压也为7V，其余为5.5V。

2.2 二输入异或门（74LS86）

74LS86为四组2输入端异或门，其外观结构和引脚排列方式与74LS00类似，有8个输入端和4个输出端，在仿真电路中每次使用2个输入和一个输出端。特点是电源功能消耗低，工作电压范围是4.75-5.25V。

2.3 逻辑设计，仿真

根据全加器的定义，可以列出它的真值表，如图1所示。其中Ai为被加数，Bi为加数，相邻低位来的进位数为Ci-1，输出本位和为Si。向相邻高位进位数为Ci。根据真值表，开始列逻辑方程，由于题目要求是用74LS00与74LS86，这两种器件，所以在化简时，尽量把其他的逻辑关系转化成这两种形式，方便仿真图形的连接。

这样就得到了Si与Ci的逻辑方程表达式。将逻辑函数，与仿真进行对应，有3个输入，2个输出，在仿真软件中，由于电压过高，需要加电阻来控制线路中的电流，不然会使仪器失灵，得到错误的结果。而且，作为结果的显示通过二极管灯，也是需要通过电阻来限制流过的电流。根据电流计算公式，I=U/R.以及74LS00与74LS86的工作电压值（5V），还有二极管能承受的最大电流值来确定所串联电阻的大小。工作端，输入端由于与电源相连，所以需要阻值较大的电阻取10KΩ。二极管两端接地电阻取330Ω。其连线示意图如图2所示。

3 结束语

利用SSI逻辑元件设计组成全加器的电路是数字电子技术中比较基础的一种设计，根据不同的要求，选择不同的器件，需要掌握的就是设计的思路。首先就是根据题目要求列出真值表，根据真值表写出逻辑函数的表达式，再根据所要求的器件进行化简成所需要的模式。

参考文献

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[2]姚嘉鑫.浅析机械加工精度的影响因素及提高措施[J].中国新技术新产品，2011（17）.

[3]李砾.影响机械加工精度的因素[J].内蒙古民族大学学报，2012（05）.

作者簡介：喻文倩（1994，3-），女，籍贯：四川成都，学历：本科，职称：学生，研究方向：电气工程及其自动化。