74LS00与非门:4个典型应用电路分析

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74LS00与非门:4个典型应用电路分析

2024-07-09 16:07| 来源: 网络整理| 查看: 265

74LS00是基于与非门(NOT-AND)的芯片,它有14个引脚,全部与4个与非门连接。由于与非门被称为通用门,74LS00可以很容易地转换为或非门。该IC采用三种封装:SOIC、PDIP和SOP。

在数字电子学中,与非门是一种逻辑门,只有当所有输入都为真时,它才会产生错误的输出;因此它的输出与与门的输出互补。

在本文中,小编简单整理4个简单易用的74LS00与非门电路图,包括方波发生器电路、 脉冲发生器电路、  LED灯电路。此外,还将详细分析将定时器变成倒计时器的电路。

74LS00

方波发生器电路

以下是一个方波发生器电路,该电路包含一块74LS00与非门集成电路。 

方波发生器电路

该电路图中:

与非门1、2和外部RC时间常数元件组成振荡电路 与非门3是 缓冲输出级。

只要改变C的容量,就可以获得不同频率的方波输出。

脉冲发生器电路

电路原理图如下所示,这是一个简单的脉冲信号发生器电路。信号发生器主要采用两块TTL集成电路(74LS00和74LS221)。那么为什么选择这两个电路呢?这是因为这两个电路可以用来产生τ=4μs的脉冲信号。此外,它使用的元件较少,便于调试和维护。

脉冲发生器电路

LED灯电路

该电路采用NE555、74LS00、74LS154、74LS193和LED灯制作而成,制作过程非常简单。当我们打开电源时,它的工作原理如下: 

当74LS154译码器的输出Q0为低电平时,  74LS193 为正计数器。此时,从D1...D16的LED分别点亮; 当74LS154译码器的输出Q15为低电平时,  74LS193 是一个倒计数器。此时,D16...D1 中的 LED 分别点亮。 LED灯电路

从上图可以看出:LED灯从D1亮到D16,再从D16回到D1,以此类推。

将计时器变成倒计时器

一般来说,将定时器变成倒数定时器有两种设计思路:一是更换定时器中的计数芯片;二是改变定时器内部的计数芯片。二、复位芯片的功能。

除此之外,其实还有另一种方法可以达到这个目的:通过应用74LS00和74LS20芯片将显示上的结果“反转”,从而达到倒计时的目的。

方案设计

定时器每一位显示的结果都是一个增量值,如0.1.2.3.4.5.6.7.8.9。然而,倒计时器显示递减的值,例如 9.8.7.6.5.4.3.2.1.0。只要 用合适的逻辑电路完成显示结果的转换,就可以将定时器变成倒数定时器。

首先,我们需要找到定时器显示结果和倒计时器显示结果之间的逻辑关系。下面的表1列出了定时器和倒定时器各显示结果对应的BCD码。从这张表中,可以轻松找到定时器和倒计时器的BCD码:

最低位Q1和Y1相反;而Q2和Y2是相同的; Q3和Y3的关系:倒数定时器的Y3是定时器Q3和Q2的异或; Q4和Y4的关系:倒计时计时器的Y4位是计时器的Q4、Q3和Q2的“或”的相反值,也等于Q4、Q4、Q2的非“与”。 定时器显示的相应BCD代码

上述逻辑表达式为:

逻辑表达式

因此,只要选择能够完成上述逻辑转换关系的电路,就可以实现从定时器到倒数定时器的设计。下图显示了两位数定时器电路:

显示2位数字的定时器电路

添加上面的转换电路后,就成为下图所示的倒计时电路:

倒计时电路图

方案设计实施

这里使用了74LS00和74LS20两种芯片。前者是四个二输入与非门,用于完成Y1的转换并产生Q4、Q3和Q2的求反。后者是两个四输入NAND门,用于从Q4、Q3和Q2的非“与”运算中获得Y4。综上所述,我们可以遵循如下逻辑关系:

逻辑关系

具体逻辑图如下所示:

逻辑图

知道可以完成异或门操作,就可以完成Y3转换。上述Y4、Y3、Y1转换具体实物的连接电路图如下所示,相对来说应该设计比较简单:

Y 4、Y 3、Y 1转换特定的物理连接图

此外,下图显示了倒计时器的实际图片:

倒计时器

至此,计时器就变成了倒计时器。通过这样的设计方法,不需要改变原来的计数器电路,是不是特别省事呢? 



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